Ein internationales Forscherteam hat ein System entwickelt, das auf Quantenpunkten für die Übertragung basiert
Physiker haben verwendet, um Single zu erstellenPhotonen sind Quantenpunkte, die deterministisch an Mikroresonatoren gekoppelt sind. Das Gerät kann mittels Resonanz gestimmt werden. Denken Sie daran, dass Quantenpunkte Teilchen eines Leiters oder Halbleiters sind, in denen Ladungsträger (Elektronen oder Löcher) in allen drei Dimensionen räumlich begrenzt sind. Solche Geräte sind klein genug, typischerweise nur wenige Nanometer, damit Quanteneffekte sichtbar werden.
Um die Inhomogenität von Quantenpunkten zu beseitigen undUm die Wellenlänge der Strahlung im Telekommunikationsbereich zu verschieben, haben Wissenschaftler die Quantenfrequenzumwandlung verwendet. Experimente haben gezeigt, dass bei dem neuen Ansatz die beobachtete Interferenzsichtbarkeit bis zu 93 % beträgt, wenn ein Signal über eine 302 km lange Faser übertragen wird.
Versuchsaufbau. Bild: Xiang You et al., Advanced Photonics
In der klassischen Telekommunikation können Signale seinlautlos verstärken, um über große Entfernungen zu übertragen. Aber Quantenzustände in Superposition können nicht verstärkt werden, weil sie nicht perfekt geklont werden können, erklären die Wissenschaftler. Um ein solches Netzwerk zu schaffen, werden daher nicht nur Quantenkanäle mit ultraniedrigen Verlusten und Quantenspeicher benötigt, sondern auch leistungsstarke Quantenlichtquellen.
Quantenpunkte sind ein idealer Kandidat fürriesige Netzwerke zu schaffen. Sie bieten die notwendigen Eigenschaften einer Einzelphotonenquelle, aber in den letzten zwei Jahrzehnten hat die Sichtbarkeit von Quanteninterferenzen zwischen unabhängigen QDs selten die klassische Grenze von 50 % überschritten, und die maximalen Entfernungen haben nur wenige Kilometer erreicht.
Unsere Arbeit ist über das vorherige Quantum hinausgegangenExperimente auf der Basis von QD in Skalen von etwa 1 km bis 300 km, was zwei Größenordnungen größer ist, und eröffnet damit eine spannende Perspektive für Festkörper-Quantennetzwerke.
Chao-Yang Lu, Professor an der Chinesischen Universität für Wissenschaft und Technologie
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