Fotoni kerrallaan huonelämpötilassa

16.08.2017

LANL-yhden-fotonin-emitteri-300.jpgLos Alamos National Laboratory on tuottanut ensimmäisen tunnetun materiaalin, joka kykenee yksittäisen fotonin emissioon huoneen lämpötilassa ja televiestinnän aallonpituuksilla. Nämä hiilinanoputken kvanttitason valoemitterit voivat olla tärkeitä optiikkaan perustuvalle kvantti-informaation prosessoinnille ja tietoturvallisuudelle.

Tähän mennessä materiaaleja, jotka voisivat toimia yksittäisien fotonien emittereinä näillä aallonpituuksilla, on täytynyt jäähdyttää nestemäisiin heliumlämpötiloihin.

Kriittinen läpimurto tässä työssä oli työryhmän kyky pakottaa nanoputki emittoimaan valoa yhdestä pisteestä pitkin putkea ja vain vikakohdasta eli rajoittaa vikojen määrä vain yhteen per putki.

Valoa lähettämällä vain yksi fotoni kerrallaan voidaan sitten hallita fotonien kvanttiominaisuuksia informaation tallentamiseen, manipuloimiseen ja siirtämiseen.

Toteutuksessa tutkijat käyttivät kemiallista prosessia, jossa orgaaninen molekyyli saatiin sitoutumaan nanoputken pinnalle toimimaan tarkoituksenmukaisena vikakohtana.

Sopivan aallonpituuden valinta fotonille perustui valitsemalla sopivan halkaisijan omaava nanoputki. Nämä hiilinanoputkiset kvanttitason valoemitterit voivat olla erittäin tärkeitä myös ultrasensitiivisen tunnistukseen, metrologian ja kuvantamistarpeiden kannalta sekä fotonilähteinä kvanttioptiikan kehityksessä.

Aiheesta aiemmin:

Yksittäisiä fotoneja yksi kerrallaan
26.06.2020Magnon-kytkin teollisesti hyödyllisillä ominaisuuksilla
25.06.2020Mikroaaltovahvistin joustavalle puukalvolle
24.06.2020Eksitoneja ja kvanttimateriaaleja
23.06.2020Anturien 3D-tulostus suoraan sydämeen
19.06.2020Tallennusta, logiikkaa ja skyrmioneja
18.06.2020Perusteita tehokkaammille akuille
17.06.2020Lomittaa molekyylejä ja atomeja
16.06.2020Intuitiivinen ohjelmointikieli kvanttitietokoneille
15.06.2020Kontakteja 2D-transistoreille
12.06.2020Molekyylit tarjoavat satakertaisen muistin

Siirry arkistoon »