The second-order photon correlation function g2(τ) is of great importance in quantum optics. g2(τ) is typically measured with the Hanbury Brown and Twiss (HBT) interferometer, which employs a pair of single-photon detectors and a dual-channel time acquisition module. Here, we demonstrate a new method to measure and extract g2(τ) with a standard single-photon avalanche photodiode (dead-time = 22 ns) and a single-channel time acquisition module. This is realized by shifting the coincidence counts of interest to a time window not affected by the dead-time and after-pulse of the detection system using a fiber-based delay line. The new scheme is verified by measuring g2(τ) from a single colloidal nanocrystal. Photon antibunching is unambiguously observed and agrees well with the result measured using the standard HBT setup. Our scheme simplifies the higher-order correlation technique and might be favored in cost-sensitive circumstances.

1.
R.
Loudon
,
The Quantum Theory of Light
(
Oxford University Press
,
Oxford
,
2000
).
2.
J.
McKeever
,
A.
Boca
,
A. D.
Boozer
,
R.
Miller
,
J. R.
Buck
,
A.
Kuzmich
, and
H. J.
Kimble
,
Science
303
,
1992
(
2004
).
3.
B.
Lounis
and
W. E.
Moerner
,
Nature
407
,
491
(
2000
).
4.
J.
Hwang
,
M.
Pototschnig
,
R.
Lettow
,
G.
Zumofen
,
A.
Renn
,
S.
Götzinger
, and
V.
Sandoghdar
,
Nature
460
,
76
(
2009
).
5.
I.
Söllner
,
S.
Mahmoodian
,
S. L.
Hansen
,
L.
Midolo
,
A.
Javadi
,
G.
Kiršanske
,
T.
Pregnolato
,
H.
El-Ella
,
E. H.
Lee
,
J. D.
Song
,
S.
Stobbe
, and
P.
Lodahl
,
Nat. Nanotechnol.
10
,
775
(
2015
).
6.
N.
Somaschi
,
V.
Giesz
,
L.
De Santis
,
J. C.
Loredo
,
M. P.
Almeida
,
G.
Hornecker
,
S. L.
Portalupi
,
T.
Grange
,
C.
Antón
,
J.
Demory
,
C.
Gómez
,
I.
Sagnes
,
N. D.
Lanzillotti-Kimura
,
A.
Lemaítre
,
A.
Auffeves
,
A. G.
White
,
L.
Lanco
, and
P.
Senellart
,
Nat. Photonics
10
,
340
(
2016
).
7.
H.
Wang
,
Z. C.
Duan
,
Y. H.
Li
,
S.
Chen
,
J. P.
Li
,
Y. M.
He
,
M. C.
Chen
,
Y.
He
,
X.
Ding
,
C. Z.
Peng
,
C.
Schneider
,
M.
Kamp
,
S.
Hofling
,
C. Y.
Lu
, and
J. W.
Pan
,
Phys. Rev. Lett.
116
,
213601
(
2016
).
8.
M.
Schwartz
,
E.
Schmidt
,
U.
Rengstl
,
F.
Hornung
,
S.
Hepp
,
S. L.
Portalupi
,
K.
Llin
,
M.
Jetter
,
M.
Siegel
, and
P.
Michler
,
Nano Lett.
18
,
6892
(
2018
).
9.
F.
Liu
,
A. J.
Brash
,
J.
O’Hara
,
L
. M. P. P.
Martins
,
C. L.
Phillips
,
R. J.
Coles
,
B.
Royall
,
E.
Clarke
,
C.
Bentham
,
N.
Prtljaga
,
I. E.
Itskevich
,
L. R.
Wilson
,
M. S.
Skolnick
, and
A. M.
Fox
,
Nat. Nanotechnol.
13
,
835
(
2018
).
10.
J.
Liu
,
R.
Su
,
Y.
Wei
,
B.
Yao
,
S. F. C. d.
Silva
,
Y.
Yu
,
J.
Iles-Smith
,
K.
Srinivasan
,
A.
Rastelli
,
J.
Li
, and
X.
Wang
,
Nat. Nanotechnol.
14
,
586
(
2019
).
11.
L. J.
Rogers
,
K. D.
Jahnke
,
T.
Teraji
,
L.
Marseglia
,
C.
Muller
,
B.
Naydenov
,
H.
Schauffert
,
C.
Kranz
,
J.
Isoya
,
L. P.
McGuinness
, and
F.
Jelezko
,
Nat. Commun.
5
,
4739
(
2014
).
12.
P. C.
Humphreys
,
N.
Kalb
,
J. P. J.
Morits
,
R. N.
Schouten
,
R. F. L.
Vermeulen
,
D. J.
Twitchen
,
M.
Markham
, and
R.
Hanson
,
Nature
558
,
268
(
2018
).
13.
A.
Sipahigil
,
R. E.
Evans
,
D. D.
Sukachev
,
M. J.
Burek
,
J.
Borregaard
,
M. K.
Bhaskar
,
C. T.
Nguyen
,
J. L.
Pacheco
,
H. A.
Atikian
,
C.
Meuwly
,
R. M.
Camacho
,
F.
Jelezko
,
E.
Bielejec
,
H.
Park
,
M.
Lončar
, and
M. D.
Lukin
,
Science
354
,
847
(
2016
).
14.
Y.
Zhou
,
A.
Rasmita
,
K.
Li
,
Q.
Xiong
,
I.
Aharonovich
, and
W. B.
Gao
,
Nat. Commun.
8
,
14451
(
2017
).
15.
G. A.
Steudle
,
S.
Schietinger
,
D.
Höckel
,
S. N.
Dorenbos
,
I. E.
Zadeh
,
V.
Zwiller
, and
O.
Benson
,
Phys. Rev. A
86
,
053814
(
2012
).
16.
A. R.
Dixon
,
J. F.
Dynes
,
Z. L.
Yuan
,
A. W.
Sharpe
,
A. J.
Bennett
, and
A. J.
Shields
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
231113
(
2009
).
17.
M.
Lippitz
,
F.
Kulzer
, and
M.
Orrit
,
ChemPhysChem
6
,
770
(
2005
).
18.
R.
Brouri
,
A.
Beveratos
,
J.-P.
Poizat
, and
P.
Grangier
,
Opt. Lett.
25
,
1294
(
2000
).
19.
J.
Enderlein
and
I.
Gregor
,
Rev. Sci. Instrum.
76
,
033102
(
2005
).
20.
O.
Chen
,
J.
Zhao
,
V. P.
Chauhan
,
J.
Cui
,
C.
Wong
,
D. K.
Harris
,
H.
Wei
,
H.-S.
Han
,
D.
Fukumura
,
R. K.
Jain
, and
M. G.
Bawendi
,
Nat. Mater.
12
,
445
(
2013
).
21.
H.
Qin
,
Y.
Niu
,
R.
Meng
,
X.
Lin
,
R.
Lai
,
W.
Fang
, and
X.
Peng
,
J. Am. Chem. Soc.
136
,
179
(
2014
).
22.
B.
Lounis
,
H. A.
Bechtel
,
D.
Gerion
,
P.
Alivisatos
, and
W. E.
Moerner
,
Chem. Phys. Lett.
329
,
399
(
2000
).
23.
P.
Michler
,
A.
Imamoğlu
,
M. D.
Mason
,
P. J.
Carson
,
G. F.
Strouse
, and
S. K.
Buratto
,
Nature
406
,
968
(
2000
).
24.
X.
Lin
,
X.
Dai
,
C.
Pu
,
Y.
Deng
,
Y.
Niu
,
L.
Tong
,
W.
Fang
,
Y.
Jin
, and
X.
Peng
,
Nat. Commun.
8
,
1132
(
2017
).
25.
Y.
Wang
,
C.
Pu
,
H.
Lei
,
H.
Qin
, and
X.
Peng
,
J. Am. Chem. Soc.
141
,
17617
(
2019
).
26.
G.
Nair
,
J.
Zhao
, and
M. G.
Bawendi
,
Nano Lett.
11
,
1136
(
2011
).
27.
W. W.
Chow
,
F.
Jahnke
, and
C.
Gies
,
Light: Sci. Appl.
3
,
e201
(
2014
).
28.
H.
Kim
,
S. M.
Lee
,
O.
Kwon
, and
H. S.
Moon
,
Opt. Lett.
42
,
2443
(
2017
).
You do not currently have access to this content.