请问人类如何做到发射一个光子？又是如何检测它是一个光子？

请问人类如何做到发射一个光子？又是如何检测它是一个光子？

无论是单光子发射和接收都不是一个难题。单光子发射在2007年甚至更早的时候，我国就已经可以实现单光子发射技术，其中具有代表性的科研队伍有中科院半导体所等。

图 单光子示意：赫曾德尔干涉仪中的光子在单光子探测器上表现出波状干涉和粒子状探测。在2017年，更有国际大牛对单光子发射技术进行进一步的阐述，代表性的有发表在杂志《科学》（science）上的文章：胶体卤化铅钙钛矿量子点的相干单光子发射：DOI: 10.1126/science.aau7392

图 405nm, 445nm, 520nm, 532nm, 635nm, 660nm波长激光：光子可以想象为从激光的相干光束中射出该文章以卤化铅钙钛矿为材料制备单光子发射器，并得出以下结论：卤化铅钙钛矿具有高的缺陷容忍度和光学亮度最低的激子态，是一种极具前途的半导体，并可用于大规模生产具有高相干发射的单光子发射体，这种单光子发射体可以加工到几乎任何材质的基片上，并且可以与纳米光子学相关组件进行集成化处理。这些单光子发射器的合理优化将进一步的依赖胶体化学工具和卤化铅钙钛矿结构的通用性基础上。

图 胶体卤化铅钙钛矿量子点单光子发射性能分析单光子接收单光子接收器是我更加熟知的传感器之一，曾经在进行特定场合激光测距仪的设计和加工项目时，便用到这一类单光子接收传感器。单光子在技术上有许多应用，单光子也可以用多种方法探测到，例如：经典的光电倍增管利用了光电效应，即一个具有足够能量的光子撞击金属板并撞击一个自由电子，引发了一场不断放大的电子雪崩效应。半导体电荷耦合器件芯片便使用了类似的效果，入射光子在一个可以被检测到的微型电容器上产生电荷。盖革计数器等其他探测器利用光子电离装置中所含气体分子的能力，导致可检测到的气体电导率变化。普朗克能量公式在设计中经常被工程师和化学家使用，即计算光子吸收引起的能量变化，又能确定给定光子发射出光的频率。目前来说，单光子接收设备相对成熟，并且已经可以进行大规模的商业化制造，一个著名的生产厂商就是日本滨松公司。滨松MPPC模块

滨松的MPPC模块由多个雪崩二极管组成，其之所以能够探测单个光子，是利用上述提到的雪崩二极管的盖革效应。利用这一盖革效应模式下的MPPC，具备几大优势：低串扰与低后脉冲

低暗计数和更宽的工作电压范围

数据来源：http://www.hamamatsu.com.cn/UserFiles/DownFile/Related/MPPC%E5%8F%8A%E6%A8%A1%E5%9D%97%E7%BB%BC%E5%90%88%E6%A0%B7%E6%9C%AC%EF%BC%88%E4%B8%AD%E6%96%87%EF%BC%89.pdf结论现今的技术已经可以轻松的实现单光子发射与接收，并且已有成熟的商业化产品问世，如需了解该领域相关知识，请继续提问，谢谢关注。