Jednym z kroków niezbędnych do osiągnięcia celu projektu MerQbit jest wybór źródła splątanych fotonów.
W związku z tym, została przeprowadzona analiza różnych ich typów.
Poniżej przedstawiamy krótkie podsumowanie tej analizy.

Najważniejsze żródła splątanych fotonów możemy podzielić następująco:

SPDC - Ten proces polega na spontanicznej emisji par fotonów z materiałów optycznych, takich jak kryształy nieliniowe.
Splątane fotony generowane są w wyniku naturalnych procesów emisji, co czyni je cennym narzędziem do eksperymentów kwantowych.
Jest to najczęsciej stosowana metoda, którą można dalej podzielić na trzy typy:
- SPDC type-0 występuje, gdy para fotonów jest identycznie spolaryzowana względem siebie oraz ze zniszczonym fotonem z pompy fotonowej,
- SPDC type-I występuje, gdy wytworzona para fotonów ma tę samą polaryzację, ale jest ortogonalna do polaryzacji fotonów pompy,
- SPDC type-II występuje, gdy wytworzona para fotonów ma polaryzację prostopadłą do siebie.

cSPDC - albo inaczej cavity-enhanced SPDC - jest ulepszeniem procesu SPDC. Można go wytworzyć poprzez pompowanie okresowo polaryzowanego kryształu niobianu litu (ppLN) światłem ciągłym o mocy 4 mW przy 426 nm.
Taka konfiguracja może powodować splątanie energetyczno-czasowe, gdy czas koherencji światła lasera pompy jest znacznie wyższy niż czas koherencji pary fotonów.

Cascaded SHG - albo second harmonic generation, znane również jako podwojenie częstotliwości - to proces, który może zachodzić w falowodzie ppLN i może być stosowany w połączeniu z procesem SPDC do wytwarzania par fotonów.
Konfiguracja SHG służy do zwiększenia współczynnika coincidence-to-accidental (CAR).

Możemy take wyróżnić kryształy nieliniowe, które wykorzystuje się do generacji par fotonów:

- BBO - lub β Boran baru to popularny nieliniowy kryształ optyczny, który może wytwarzać pary fotonów. Jest przezroczysty dla długości fal od 190 do 3300 nm. Można go wykorzystać w procesie SPDC do wytwarzania splątanych fotonów,
- BiBO - lub triboran bizmutu to kryształ, który należy do rodziny kryształów BBO i może być używany w podobny sposób,
- ppLN - lub okresowo polerowany niobian litu to kryształ, w którym mogą zachodzić nieliniowe procesy konwersji długości fali. Można go stosować w procesie cSPDC, ale także SPDC typu 0 lub typu 2. Jest przezroczysty dla długości fali od 350 do 5200 nm,
- ppKTP - lub okresowo polaryzowany tytanylofosforan potasu jest wysoce przezroczysty dla długości fal w zakresie 350–2700 nm. Może być stosowany w procesie SPDC typu II

Badania nad różnymi źródłami splątanych fotonów mają kluczowe znaczenie dla rozwoju technologii kwantowych, w tym komunikacji kwantowej, komputerów kwantowych oraz przesyłania informacji kwantowej.
Odkrycia w tej dziedzinie mogą mieć istotny wpływ na przyszłość technologii informacyjnych i telekomunikacyjnych.

Projekt finansowany ze środków budżetu państwa, przyznanych przez Ministra Edukacji i Nauki w ramach Programu „Studenckie koła naukowe tworzą innowacje”.