A szén nanocsövek tanulmányozása szerint kvantum egyetlen fotonforrást ígér

A jelentések szerint: június 20. (Liu Xia riporter) Az egyesült államokbeli Los Alamos National Laboratory hivatalos webhelyéről származó friss hírek szerint a laboratórium kutatói francia és német partnerekkel dolgoznak a szén nanocsövek egyszeri felhasználású felhasználásának feltárásán. információfeldolgozó eszköz. Fotonikus emitter potenciál. A Nature Science folyóirat legfrissebb számában megjelent új kutatás előmozdítja az optikai alapú kvantumkommunikáció és a kvantumszámítás fejlesztését.

A cikk egyik szerzője, Stephen Doron, a Laboratory's Center for Integrative Nanotechnology (CINT) tudósa elmondta: "Különösen érdekel minket a nanocsövek fejlődése azáltal, hogy integráljuk őket az optikai üregbe a lumineszcens tulajdonságok manipulálása és optimalizálása érdekében. A szén nanocsövek jól integrálhatók optikai struktúrákba, a szén nanocsövek elektrolumineszcens eszközökbe történő integrálása pedig jobban szabályozhatja a fénykibocsátás időzítését. Jelenleg keményen dolgozunk azon, hogy tanulmányozzuk a szén nanocsövek egyetlen hullámhosszú távközlési felhasználását szobahőmérsékleten. Fotonátvivő útja és fotofizikai tulajdonságai."

A hagyományos információs hálózatokban az információ "bits" formájában áramlik, amelyeket elektronikus áramkörök dolgoznak fel és modulálnak, és optikai impulzusokon keresztül továbbítanak. A kvantuminformációs hálózatok a "qubits"-t használják a kvantuminformációk feldolgozására és tárolására. A klasszikus hálózatoktól eltérően a kvantuminformációs hálózatok különböző csomópontjai közötti információátvitel egyetlen fotont használ intenzív fényimpulzusok helyett.

A cikk rámutat arra, hogy a jó egyfotonforrás (legfeljebb egy fotont kibocsátó fényforrás egy meghatározott időn belül) nagyon fontos a kvantuminformációk feldolgozásához és a kvantumkommunikációhoz, míg a hagyományos fényforrások, mint például a napfény, az elektromos lámpák stb. , „nyájat” bocsátanak ki. "Photon."

Ennek fényében a laboratóriumi kutatók francia és német partnerekkel együtt feltárták a szén nanocsövek egyszerű fotonsugárzóként való felhasználásának lehetőségeit a kvantuminformáció-feldolgozásban. Jelenleg a laboratórium kémiailag módosított nanocső szerkezeteket fejlesztett ki, amelyek szándékosan hibákat hoznak létre, lokalizálják az excitonokat és szabályozzák azok kibocsátását.

Doron elmondta, hogy a következő lépésben nanocsöveket kívánnak integrálni optikai rezonátorokba, hogy fokozzák a fényforrás fényerejét és megkülönböztethetetlen fotonokat állítsanak elő. Azt mondta: " Egymástól megkülönböztethetetlen egyedi fotonok létrehozásához ezeknek a szén nanocsöveknek a funkcionalizálására támaszkodunk, hogy alkalmassá tegyük őket az eszközök integrációjára, és minimalizáljuk a hibahelyeknek a környezettel való kölcsönhatását."