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

Naujos biologiškai įkvėptų, šviesą sugeriančių nanomedžiagų klasės sintezė

POSS-peptoido molekulės savaime susirenka į romboidinius nanokristalus. Paskola Stephanie King iliustracija Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinė laboratorija Gamtos įkvėpti Ramiojo vandenyno šiaurės...

Omega-3 derinimas su liaudies papildais gali pakenkti širdžiai

Gydytojai dažnai rekomenduoja omega-3, kurie padeda pacientams sumažinti cholesterolio kiekį ir pagerinti širdies sveikatą. Šie omega-3 gali būti iš riebių žuvų, tokių kaip...

Paviršių poveikis ploniems atominiams puslaidininkiams

Naudodami ultravioletinius spindulius, tyrėjai ištyrė 2-D puslaidininkių (violetinių) elektronines charakteristikas, nes duomenų žemėlapyje padidėja substrato sluoksnių (žalių) skaičius. Raudonas apskritimas žymi elektronines savybes, kurios...

Norėdami pagreitinti atradimą, didelio matmens infraraudonųjų spindulių mikroskopija išeina iš tinklelio

Plytelių rašto, naudojamo skenuoti C. elegans apvalųjį kirminą, pavyzdys. Netinklinis modelis suteikia atrankos algoritmui didesnį lankstumą greitai panaudojant dominančias sritis. Autoriai: Elizabeth...

Neįprastai vykdant pandemiją ir branduolinę gynybą galima apsaugoti žmones nuo nelaimių

Paleiskite „SM-3 Block IB“ perėmėją iš raketinio kreiserio „USS Lake Erie“ (CG 70). Kreditas: JAV karinis jūrų laivynas Gyvenimas Žemėje gali smarkiai ir greitai...

Newsletter

Subscribe to stay updated.