从量子信息理论到电信技术，在物理学和技术的各种应用中，使用选定的能量同时产生的光子对是很方便的。在对以前设计的重大改进中美国国家标准与技术研究所已经设计出一种系统，能在大范围的能量范围内以极高的效率提供这样的光子对，而且外来光子的噪音很小。
成对光子可以在玻璃光纤等标准光学介质中产生，尽管效率非常低。独立通常光子穿过玻璃,没有互动,但如果单色激光发送即使一个普通光纤,偶尔两个输入光子的相互作用,产生一个输出光子对与一个更高的能量比原来的光子相同数量和其他低。
因为绝大多数光子通过光纤时不会改变，所以这些光子对的相对强度非常小。更糟糕的是，光纤会随机产生一系列可能的能量对，因此挑选出具有特定能量的光子对会进一步减少有用光子对的数量。更糟糕的是，由于“拉曼散射”现象，系统中存在噪音。“拉曼散射”现象是指单个光子从光纤的分子结构上反弹，并改变它们的能量。散射产生的光子看起来可能是一对光子的一半，但实际上不是。
为了克服这些困难，新的NIST双光子源依赖于一种微结构光纤。该纤维在中空通道阵列的中心有一个细长的玻璃芯，使其在横截面上呈现蜂窝外观。光纤的几何结构严格地限制了光在其中的传播方式，从而增加了纤芯内部光线的强度。更高的强度意味着光子更密集地聚集在一起，从而更有可能产生对偶。
这种更高的效率使得NIST的研究人员可以通过仅仅1.8米长的微结构光纤发送大量的光子对，这与其他系统中可能使用的数百米的普通光纤形成了对比。此外，修改微结构光纤中通道的尺寸可以优化其特性，以减少相对于感兴趣的双光子光的拉曼散射量。其结果是在宽频率范围内产生更多的光子对，并大大减少了伪喇曼光子的污染。
来自新来源的光子对可能是有用的，例如，在探索量子“纠缠”中，对一对具有共同起源的量子粒子中的一个进行测量，会对另一个粒子的性质产生微妙的影响，或者在量子密码学中。yabo214
http://www.nist.gov