6.3.3 光子反聚束的实验说明
第一个成功的光子反聚束实验是由美国物理学家金布尔（Kimble）等人于1977年利用纳原子的辐射光完成的。实验的基本原理是隔离一个独立的发光单元（如单个原子、分子、量子点等），利用激光激发发光单元而辐射出光子，通过荧光调制光子发射率。一旦一个光子辐射出来，需要等待一个相当于跃迁辐射寿命的时间τR（激发态的辐射寿命）后，再辐射出另一个光子。这样在两个光子之间有比较大的时间间隔，由此得到反聚束光，如图6.8所示。
图6.8 激光激发单原子辐射光子的次序示意图（虚线指将原子激发到激发态上的时间，而箭头指光子辐射的时间）
假设原子在t=0时刻被激发到上能级，跃迁概率给出辐射一个光子的平均时间为τR。一旦辐射出一个光子，原子会再次被激发到上能级，且用高功率激光进行再激发的时间会非常短。那么，原子再次辐射一个光子的时间约为τR，然后反复依次激发辐射。由于自发辐射是概率性过程，那么每个激发辐射的循环过程所用时间可能会不同，那就意味着光子流不是完全规则的。然而，两个连续光子的时间间隔Δt远小于τR的概率显然也是很小的，也就是HBT实验的触发和截止脉冲同时发生的概率非常低，因此可以得到g(2)(0)≈0。
此实验的关键点在于辐射光来自一个独立的发光单元(如单原子)，发光单元进行有规律的激发和辐射，从而能够观察到反聚束效应。而对普通光源来说，光从成千上万的随机、独立的原子发出，因此观察不到反聚束效应。(https://www.daowen.com)
金布尔等观察光子反聚束的实验装置示意图如图6.9(a)所示。通过弱化控制原子束，使激光同一时间能激发的原子数目为一个或两个，辐射出来自32p3/2→32s1/2的波长为589.0 nm的荧光，通过微观物镜收集，然后输入HBT实验装置。实验的结果如图6.9(b)所示。可以看到，在τ=0附近发生的事件很少，然后在辐射寿命的时间尺度（≈16 ns）内，g(2)(τ)增大。在更大的时间尺度内，g(2)(τ)逐渐减小并趋近于1。测量得到g(2)(0)=0.4，明确显示光是反聚束的。
图6.9 光子反聚束效应实验及其结果
理论上来说，如果只有一个原子被激发，则g(2)(0)应该为零。实验数值比较大的原因在于使物镜视场中每次只有一个原子的实验难度较大。实际上，可能会有两个或更多个原子几乎同时被激发，因此不同原子的光子同时进入分束器的可能性增大，而只要有两个光子进入不同的探测器，在τ=0时就会出现一个事件。
在随后的几年里，金布尔等人在反聚束实验上取得了更多进展。比如，利用腔量子电动力学强耦合区域的单原子激光观测到反聚束效应。此外，利用其他一些类型的光源，包括固态光源等，也观测到了反聚束效应。
