在一场长达15年的国际竞赛中，最近，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳研究小组拔得头筹，率先实现了同时兼备“三项全能”最优指标的单光子源，为实现大规模的光子纠缠和可实用量子信息技术开辟了一条新路。这项工作1月14日在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上发表。
随后，美国物理学会的《物理》(Physics）网站以“全能的单光子源”为题刊发了推介文章，《自然》（Nature）杂志以“可实用化的单光子源”在其研究亮点栏目做了报道，英国物理学会《物理世界》（Physics World）和美国光学学会旗下的《光学与光子学新闻》（Optics & Photonics News）也做了长篇报道。
对单光子的制备、操纵和测量是量子信息技术（如量子网络、量子计算）最基础的部分。如果把大规模可实用化的光学量子信息处理器看成一幢大房子，那么单光子就是一步一步垒成这个房子的砖头。房子要造得高，砖头的质量很关键。优良、纯净、实用的单光子源是可扩展量子信息和量子计算绕不开的一个关卡。
如今，它从理想变为现实，就像早些时候潘建伟、陆朝阳团队“多自由度量子体系的隐形传态”的实现一样，不仅突破了以往技术的局限，也让人们看到了量子信息技术大规模实用化的曙光。
对于未来可以真正用于可扩展、实用化的量子信息技术来说，所需的单光子发射器的优劣主要包括三个核心性能指标的考量：单光子性（Single-photon Purity）、全同性（Photon Indistinguishability）和提取效率（Extraction Efficiency）。光量子信息主要是利用量子干涉效应和量子纠缠等为基础进行信息编码、传输和处理的技术。而以上三项指标，与此息息相关。
在过去的将近二十年里，优良的单光子源是国际上许多小组努力的目标。2000-2001年，加州大学、剑桥大学和斯坦福大学等研究组实现了基于非共振激发量子点产生的单光子源。量子点(Quantum Dot)是由分子束外延方法人工生长的纳米尺寸原子团簇。由于材料性质，电子在各方向上的运动都受到囚禁，所以量子限域效应显著，形成分立的能级。电子受到激发，在分立能级之间跃迁，就能发射我们需要的单光子。
经过精心设计和多次尝试，最终的综合指标令人满意，单光子性、全同性和提取效率分别达到了99.1%、98.5%和66%。这是国际上首次能够把这三项指标在同一个量子点上结合在一起，达到“三项全能”。这项工作距离大规模光子纠缠还有多远？这是很多人关心的问题。虽然提取效率达到了66%（理想的水平实际应该可以达到85-99%），但最终被探测器探测到的光子只有20~30%，也就是说，探测效率还需要进一步提高。
实现更高的提取和探测效率，将是量子信息技术下一阶段中进行协同创新、系统集成要抢占的高地，也是将量子技术推向实用化的必经之路。