Rekordinis išsivysčiusio vieno fotono šaltinis, galintis generuoti milijardus kvantinių dalelių per sekundę.

Naujasis vieno fotono šaltinis priklauso nuo kvantinių taškų stimuliacijos. (Parodytas kaip išgaubtas taškas apačioje kairėje), kuris skleidžia fotonus. Maža ertmė užtikrina, kad fotonai būtų įvedami į optinį pluoštą ir atsirastų pabaigoje.Kreditas: Bazelio universitetas, Fizikos katedra.

Mokslininkai iš Bazelio universiteto ir Rūro universiteto Bochumo sukūrė vieną fotonų šaltinį, galintį pagaminti milijardus šių kvantinių dalelių per sekundę. Rekordinio efektyvumo fotonų šaltiniai yra galingas naujas kvantinės technologijos elementas.

Kvantinis šifravimas žada absoliučiai saugų ryšį. Pagrindinis elementas čia yra vieno fotono virvelė. Informacija gali būti saugoma šių šviesos dalelių kvantinėje būsenoje ir perduodama dideliais atstumais. Ateityje tolimi kvantiniai procesoriai bendrauja per vieną fotoną. Ir galbūt procesorius skaičiuojant naudoja fotonus kaip kvantinius bitus.

Pagrindinė tokio naudojimo sąlyga yra efektyvus vieno fotono šaltinis. Tyrimo grupė, kuriai vadovauja profesorius Richardas Warburtonas, Natasha Tomm ir dr. Alisa Javadi iš Bazelio universiteto, su kolegomis iš Bochumo, dabar praneša žurnale. Natūrali nanotechnologija Kuriant vieną fotonų šaltinį, kuris pagal efektyvumą buvo žymiai pranašesnis už anksčiau žinomą sistemą.

„Kanalas“ nukreipia šviesos daleles.

Kiekvieną fotoną sukuria „dirbtinis atomas“(Kvantiniai taškai) puslaidininkio viduje. Paprastai šie fotonai palieka kvantinius taškus visomis įmanomomis kryptimis ir sukelia daugelio frakcijų išnykimą. Dabar pristatomame fotonų šaltinyje tyrėjai išsprendė šią problemą, padėdami kvantinius taškus „kanale“, kad visi fotonai būtų perduodami tam tikra kryptimi.

„Piltuvas“ yra nauja mikro ertmė, atspindinti tikrąją mokslinių tyrimų komandos naujovę: mažytė ertmė užfiksuoja beveik visus fotonus ir tada juos paima į pluoštą. Kiekvienas maždaug dviejų centimetrų ilgio fotonas atsirado optinio pluošto gale.

Visos sistemos efektyvumas, tai yra tikimybė, kad stimuliuojant kvantinius taškus susidarė praktiškas fotonas, buvo 57 proc. Daugiau nei dvigubai didesnė nei ankstesnio vieno fotono šaltinio. “Mes metus ar dvejus žinome, kad viskas yra įmanoma”. paaiškina pagrindinis autorius Richardas Warburtonas. Dabar mums pavyko įgyvendinti savo idėjas “.

Apdorojimo galia nepaprastai išaugo

Optimizavimas turėjo reikšmingų pasekmių, pridūrė Warburtonas: „Vieno fotono susidarymo optimizavimas naudojant du faktorius padidintų bendrą milijono veiksnių pagerėjimą fotonų grupei. Ateityje norime dar labiau pagerinti savo vienintelį fotonų šaltinį: norime jį supaprastinti ir sekti daugybę kvantinio kodavimo programų. Kvantinis kompiuteris Ir kitos technologijos “

Nuoroda: Natasha Tomm, Alisa Javadi, Nadia Olympia Antoniadis, Daniel Najer, Matthias Christian Löbl, Alexander Rolf Korsch, Rüdiger Schott, Sascha René Valentin, Andreas Dirk Wieck, Arne Ludwig ir Richard, „Bright and Fast Single Photon Source“. John Warburton 2021 m. Sausio 28 d Natūrali nanotechnologija.
DOI: 10.1038 / s41565-020-00831-x

Projektą finansuoja Šveicarijos nacionalinis mokslo fondas, Nacionalinis tyrimų kompetencijos centras „Kvantinis mokslas ir technologija“ (NCCR QSIT) ir Europos Sąjunga pagal programą „Horizon2020“.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naujų atradimų apie milijardus mikrobų pavertimą mūsų kūnu pavertimas įvairiomis ligomis

Įvairūs MIT tyrėjai naujus atradimus apie milijardus mikrobų paverčia žmogaus kūnu įvairiausių ligų gydymu. Įvairūs mokslininkai naujus atradimus apie milijardus mikrobų paverčia kūnu įvairiausių ligų...

MIT neurologai nustato hipokampo smegenų sąsają, koduojančią įvykių laiką

MIT neuromokslininkai nustatė, kad hipokampo CA2 regione esančios piramidinės ląstelės (žalios) yra atsakingos už kritinės informacijos saugojimą. Kreditas: „Tonegawa Lab“, redagavo „MIT News“ Išvados...

Vibruojančių molekulių naudojimas medžiagos bangų savybėms tirti

HD + molekuliniai jonai (geltonos ir raudonos taškų poros) jonų gaudyklėje (pilka) yra apšvitinti lazerio banga (raudona). Tai sukelia kvantinį šuolį pakeistų molekulių joninės...

Naujas dizainas pagerina naujos kartos perovskitų kraujo ląstelių efektyvumą

Autorius: Davidas L. Chandleris, Masačusetso technologijos institutas 2021 m. Vasario 27 d Šiame paveikslėlyje perovskito fotovoltai fone rodomi su atskirais perovskito kristalais, kurie rodomi kaip...

Naujas odos pleistras nuolat stebi širdies ir kraujagyslių sistemos signalus և biocheminius lygius

Šis minkštas, tamprus pleistras gali vienu metu kontroliuoti jo kraujospūdžio և biocheminį lygį. Paskola Wang laboratorija / San Diegas Kalifornijos universiteto, San Diego,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.