Лазерне світло може стати квантовим світлом завдяки нововведенню
Вони використовували нанометрові мембрани арсеніду галію, напівпровідникового матеріалу, який широко використовується в сонячних елементах. Мембрана розміщена між двома дзеркалами, щоб маніпулювати майбутніми фотонами, пише Phys.
Фотони взаємодіють з електронно-діровими парами в напівпровіднику, утворюючи нові химерні частинки, звані поляритонами, які мають як фотонні, так і електронно-діркові пари. Поляритони розкладаються за кілька пікосекунд, і фотони, які вони випускають, мають квантові сигнатури.
Нещодавно дослідження було опубліковане в Nature Materials.
Хоча ці квантові сигнатури все ще слабкі, у статті з’являється новий спосіб отримання одиночних фотонів на вимогу.
"Здатність виробляти поодинокі фотони на вимогу надзвичайно важлива для майбутніх застосувань у квантових комунікаціях та квантовій обробці інформації", - сказав Томас Вольц, професор кафедри фізики та астрономії університету Маккуорі.
Одиночні фотонні випромінювачі зазвичай створюються за допомогою технології матеріалів - де сам матеріал зібраний таким чином, що призводить до квантової поведінки. Але цей стандартний підхід має серйозні обмеження у все менших і менших масштабах, оскільки виробництво одиничних фотонних випромінювачів лише з використанням матеріалів розробка надзвичайно складна.
"Наш метод може бути набагато більш придатним для масового виробництва, як тільки нам вдалося збільшити силу квантових сигнатур, які ми виробляємо. Ми можемо створити однакові квантові випромінювачі з напівпровідників за допомогою інженерії фотонних наноструктур, а не за допомогою безпосередньої інженерії матеріалів ", - заявив Гільєрмо Муньос Матутано, головний автор дослідження. "Хоча до програм ще далеко, наша робота робить важливий крок у цій галузі поляритону. Режим, в якому він взаємодіє настільки сильно, що друкує квантові підписи на фотонах, досі не був доступний і відкриває нове поле для дослідників у цій галузі ", - додав Вольц.
Рекомендуємо прочитати такі статті: