Eine neue Quelle für Einzelphotonen für die Quantenkryptographie wird vorgeschlagen

Eine neue Quelle einzelner Photonen für Quantenkryptographie, Qubits und mehr. Einzigartigkeit der Entwicklung

ist das spektral reine SinglePhotonen werden bei Raumtemperatur in einem weit abstimmbaren Wellenlängenbereich emittiert. Im Gegensatz zu anderen Emittern sind die Prozesse unter normalen Umgebungsbedingungen möglich, was ihre Anwendung erweitert.

Es ist die Demonstration der hohen Reinheit von Einzelphotonen inDer Infrarotbereich hat direkte Anwendungen in Bereichen wie der Quantenschlüsselverteilung für eine sichere Kommunikation, erklärt Viktor Klimov. Er ist der Hauptautor eines Papiers, das in der Zeitschrift Nature Nanotechnology veröffentlicht wurde.

So erzeugen Sie Quantenpunkte (Pillendosen), die emittierenEinzelphotonen verwendeten die Wissenschaftler die Synthese in Lösung kolloidaler Nanopartikel. Die im Verlauf chemischer Prozesse erhaltenen Quantenpunkte sind ein Cadmiumselenidkern in einer Cadmiumsulfidhülle. Um solche Strukturen in Einzelphotonenemitter umzuwandeln, fügten die Forscher eine Quecksilbersulfidschicht zwischen die Hülle und den Kern ein. Es stellte sich heraus, dass eine einfache Erhöhung der Dicke der Zwischenschicht die Wellenlänge der Photonenstrahlung diskret ändert.

Zachary (Zack) Robinson (links) und Vladimir Saevich (rechts) sind Teil des Teams, das diese infrarotemittierenden Quantenpunkte entwickelt hat.

Neue Strukturen sind den bestehenden weit überlegenDiese neuen Strukturen sind Quantenpunkte im nahen Infrarotbereich und weisen eine „unblinkende“ Hochgeschwindigkeitsemission auf Einzelpunktebene und eine nahezu perfekte Einzelphotonenreinheit bei Raumtemperatur auf (was „Quantenlicht“ erzeugt). Sie sind sowohl unter optischer als auch elektrischer Anregung stabil.

„Das ist nur der erste Schritt.Um das „Quantenlicht“ voll nutzen zu können, ist es notwendig, die Ununterscheidbarkeit von Photonen zu erreichen. Stellen Sie also sicher, dass alle emittierten Photonen quantenmechanisch identisch sind. Das ist eine äußerst schwierige Aufgabe, die wir in unserem Projekt weiter angehen werden“, schließt Viktor Klimov.

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