2020年9月21日，维也纳工业大学、汉诺威大学、柏林洪堡大学、哥本哈根大学和哥伦比亚大学等单位的研究机构在Nature Photonics (纳米光子)上发表非线性光学快报：“Correlating Photons Using the Collective Nonlinear Response of Atoms Weakly Coupled to an Optical Mode”。

激光输出的电磁波是由随机时间间隔发射的光子组成的，这意味着通过探测一个光子，我们不知道下一个光子何时到达，这样的特性使光看起来是经典的。而在量子传感、量子计量、量子通信、量子模拟和量子信息处理等量子信息科学应用中我们需要用到的是量子光。所谓的量子光(非经典光)是指光子统计不能被任何经典的统计分布描述的光，它主要通过操控光子来实现，例如，让它们以一个确定的数量聚集在一起，或者一次将它们分开，来改变电磁波的光子统计，以此揭示光的“量子性”。由于光子之间不能直接相互作用，对光的操作依赖于光子与物质相互作用，比如当两个光子同时到达一个原子时，因为只有一个光子可以被吸收，第二个光子将被传输，从而可以使它们分离。将这个概念扩展到更多的光子和原子时，我们就可以看到非线性的、可饱和的介质如何允许单个传播光子的时间分离。实现这个过程的实验系统是一个大的挑战，因为观察原子与光子的非线性相互作用需要一个大的光-物质耦合系统。

Prasad和他的同事们通过将冷铯原子囚禁在一个直径为400纳米的纳米光纤，通过传输光与其临近原子相互作用修改电磁波的统计特性。传输激光能够被调节为单光子源或者集束光子对。通过改变囚禁原子数量，这个体系也能用来实现对光振幅、相位的调制。虽然这个实验包含了原子的囚禁、冷却和控制，可能作为单光子源的实体平台不够现实。然而，这个结果的影响要不同于实验平台的影响。Prasad及其同事的技术不仅仅可以使用冷原子，也可以使用在各种可能的波导架构中插入一些很好定义的量子点或者色心的体系。希望在不久的将来，人们将这些研究技术与最近的技术发展结合，最终产生新颖的、即插即用的、连续的单光子源。