單光子源，是在電、激光等任何外界條件的激發下，自發輻射壽命期間只發射出一個光子，前后發射的光子之間存在發射時間間隔的系統。單光子源是應用在量子通信、量子計算領域的技術。
量子通信是安全級別高的大容量信息傳輸技術，可廣泛應用在軍用與民用領域。量子通信的核心技術包括三個：單光子源、單光子檢測、量子編碼和傳輸。為保證量子通信的安全性，每個脈沖中僅包含一個光子的單光子源在通信過程中不會被攻擊，因此單光子源是量子通信的核心技術之一。
根據新思界產業研究中心發布的
《2022-2026年單光子源行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示，在量子通信技術中，量子密鑰分發、量子隱形傳態是兩個主要研究方向，現階段，量子密鑰分發已經實現應用，量子隱形傳態研究還在不斷深入，但在這兩種技術中，單光子源的質量均會對通信安全性造成影響，由此來看，單光子源是量子通信最基礎、最關鍵的組成部分，極具有研究價值。
可實現單光子源的技術主要有強衰減激光脈沖、參量下轉換單光子源、量子點單光子源、納米天線單光子源等。
現階段，一般是通過強烈弱光脈沖衰減得到光子源，盡量提升每個脈沖僅包含一個光子的幾率，降低每個脈沖中包含兩個以上光子以及不含光子的幾率，受技術限制無法得到嚴格意義上的單光子源，這使得量子通信依然存在安全風險，并降低了信息傳輸效率，除此之外，單光子源沿特定方向高效發射也存在瓶頸問題，因此單光子源技術研究還在不斷深入。
新思界
行業分析人士表示，我國量子通信理論技術研究與產業化發展迅速，2016年8月，我國發射全球首顆量子科學試驗衛星“墨子號”，首次實現衛星與地面之間量子通信連接；2016年11月，國家量子通信骨干網“京滬干線”項目合肥至上海段順利開通。在此背景下，單光子源研究步伐也在不斷加快。
在我國，中國科學技術大學在量子通信技術研究領域處于領先水平，首創了脈沖共振熒光方法，利用微腔耦合提高單光子提取效率，并通過雙色激發和極化腔方案解決了單光子由于極化損耗而至少損失50%的難題；2021年7月，中國科技大學宣布成功實現了跨越4600公里的星地量子密鑰分發。
由以上分析來看，我國在實現覆蓋全球的量子通信網絡方面技術實力不斷增強，未來量子通信產業規模有望持續擴大，相關元器件與設備的需求將持續增長，單光子源作為量子通信的關鍵元器件之一，未來發展空間將不斷增大。
