Как устроен источник одиночных фотонов? В интернете нашел ответы, но они сложны для моего понимания. Может, кто-то сможет объяснить попроще?

Проще говоря, источник одиночных фотонов устроен так: берётся один атом с одним электроном. yandex.ru При переходе этого электрона с одного уровня на другой испускается ровно один фотон. yandex.ru Поэтому нужно возбудить такой атом и подождать, пока он испустит фотон. yandex.ru

На практике вместо одного атома можно использовать одиночную неоднородность в каком-либо куске кристалла или полупроводника, или искусственно созданные объекты. yandex.ru

Также существует способ на основе кристалла алмаза с азотной вакансией в качестве точечного дефекта. nplus1.ru Такая примесь приводит к образованию дополнительного энергетического уровня внутри запрещённой зоны алмаза и является для него центром окраски. nplus1.ru Процесс испускания фотонов на такой примеси состоит из трёх основных стадий: nplus1.ru

1. Сначала на примесный энергетический уровень из зоны проводимости захватывается электрон. nplus1.ru
2. После этого для компенсации заряда на центре окраски из валентной зоны выдергивается дырка, но не на занятый электроном энергетический уровень, а на ещё один специально образованный возбуждённый уровень. nplus1.ru
3. На последнем этапе между двумя уровнями (основным уровнем с электроном и возбуждённым — с дыркой) происходит переход с испусканием фотона. nplus1.ru

Для того чтобы такой источник фотона работал, для каждого следующего испускания его необходимо «перезаряжать», то есть снова закачать электрон на основной примесный уровень центра окраски. nplus1.ru