Φυσικοί από το Πανεπιστήμιο Humboldt στο Βερολίνο δημιούργησαν και ανίχνευσαν φωτόνια από
Οι επιστήμονες έχουν ενσωματώσει μεμονωμένα qubits (κβαντικάbits) σε βελτιστοποιημένες νανοδομές διαμαντιών. Είναι χίλιες φορές πιο λεπτά από μια ανθρώπινη τρίχα και επιτρέπουν την κατευθυνόμενη μετάδοση των εκπεμπόμενων φωτονίων μέσω της οπτικής ίνας.
Κέντρο NV ή κενή θέση υποκατεστημένης με άζωτο είναι μίααπό ελαττώματα διαμαντιού, τα οποία προκύπτουν όταν ένα άτομο άνθρακα αφαιρείται από το κρυσταλλικό πλέγμα και το κενό που προκύπτει συνδέεται με το άζωτο. Σε προηγούμενες μελέτες, οι επιστήμονες έχουν δείξει ότι τέτοιες κενές θέσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή μεμονωμένων φωτονίων.
Αλλά στην κατασκευή νανοδομών, η επιφάνειατο υλικό είναι κατεστραμμένο σε ατομικό επίπεδο και τα ελεύθερα ηλεκτρόνια δημιουργούν ανεξέλεγκτο θόρυβο για τα παραγόμενα σωματίδια φωτός. Προκαλεί διακυμάνσεις της συχνότητας φωτονίων, αποτρέποντας επιτυχημένες κβαντικές λειτουργίες όπως η εμπλοκή.
Για να ξεπεράσουν αυτόν τον περιορισμό, οι ερευνητέςχρησιμοποίησε ένα υλικό διαμαντιού με σχετικά υψηλή πυκνότητα ατόμων αζώτου στο κρυσταλλικό πλέγμα. Η μελέτη έδειξε ότι είναι δυνατό να δημιουργηθούν φωτόνια με σταθερές συχνότητες σε ένα τέτοιο υλικό. Αν και η φυσική αυτής της διαδικασίας δεν είναι πλήρως κατανοητή και απαιτεί περαιτέρω μελέτη, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ένας μεγάλος αριθμός κενών υποκατασταθέντων με άζωτο προστατεύουν την κβαντική πηγή φωτός από τον ηλεκτρονικό θόρυβο στην επιφάνεια της νανοδομής.
Για να διασφαλιστεί η μετάδοση δεδομένων με αποδεκτήταχύτητες επικοινωνίας σε μεγάλες αποστάσεις σε ένα κβαντικό δίκτυο, όλα τα φωτόνια πρέπει να συλλέγονται σε οπτικές ίνες και να μεταδίδονται χωρίς απώλειες. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να έχουν όλα το ίδιο χρώμα (την ίδια συχνότητα). Η μελέτη επιβεβαιώνει την ικανότητα μετάδοσης δεδομένων χωρίς θόρυβο. Επιπλέον, με τη βοήθεια αυτής της τεχνολογίας, οι τρέχουσες ταχύτητες επικοινωνίας μεταξύ των κατανεμημένων κβαντικών συστημάτων μπορούν να αυξηθούν κατά περισσότερες από 1.000 φορές στο μέλλον.
Διαβάστε περισσότερα:
Ένα κόκκινο φωτοστέφανο φούντωσε πάνω από την Ιταλία. Τώρα έχει εξηγηθεί η φύση του
Ονομάστηκε τρόπος μείωσης της όρεξης χωρίς χειρουργική επέμβαση
Το πείραμα με τους σπόρους Chia επιβεβαιώνει το διάσημο μαθηματικό μοντέλο του Alan Turing
Στο εξώφυλλο: Μια καλλιτεχνική απεικόνιση της χρήσης ελαττωμάτων στα διαμάντια για τη δημιουργία μεμονωμένων φωτονίων. Εικόνα: HU Berlin, AG Integrierte Quantenphotonik