Berliinin Humboldt-yliopiston fyysikot ovat luoneet ja havainneet fotoneja
Tiedemiehet ovat integroineet yksittäisiä kubitteja (kvanttibitit) optimoiduiksi timanttinanorakenteiksi. Ne ovat tuhat kertaa ohuempia kuin ihmisen hiukset ja mahdollistavat emittoitujen fotonien suunnatun siirron optisen kuidun läpi.
NV-keskus tai typpisubstituoitu avoin työpaikka on yksitimanttivirheistä, joita syntyy, kun hiiliatomi poistetaan kidehilasta ja syntyvä tyhjyys sitoutuu typpeen. Aiemmissa tutkimuksissa tutkijat ovat osoittaneet, että tällaisia avoimia työpaikkoja voidaan käyttää yksittäisten fotonien lähteenä.
Mutta nanorakenteiden valmistuksessa pintamateriaali vaurioituu atomitasolla ja vapaat elektronit aiheuttavat hallitsematonta kohinaa syntyville valohiukkasille. Se aiheuttaa fotonien taajuuden vaihteluita, mikä estää onnistuneita kvanttioperaatioita, kuten sotkeutumista.
Tämän rajoituksen voittamiseksi tutkijatkäytti timanttimateriaalia, jolla oli suhteellisen korkea typpiatomien tiheys kidehilassa. Tutkimus osoitti, että tällaisessa materiaalissa on mahdollista tuottaa fotoneja, joiden taajuudet ovat vakaat. Vaikka tämän prosessin fysiikkaa ei täysin ymmärretä ja se vaatii lisätutkimuksia, tutkijat uskovat, että suuri määrä typellä korvattuja avoimia työpaikkoja suojaa kvanttivalonlähdettä elektroniselta kohinalta nanorakenteen pinnalla.
Tietojen siirron varmistamiseksi hyväksyttävillätietoliikennenopeuksilla pitkiä matkoja kvanttiverkossa, kaikki fotonit on kerättävä optisiin kuituihin ja siirrettävä ilman häviötä. Samaan aikaan niillä kaikilla pitäisi olla sama väri (sama taajuus). Tutkimus vahvistaa kyvyn siirtää tietoa ilman kohinaa. Lisäksi tämän tekniikan avulla hajautettujen kvanttijärjestelmien välisiä tietoliikennenopeuksia voidaan tulevaisuudessa kasvattaa yli 1000-kertaiseksi.
Lue lisää:
Italian yllä leimahti punainen sädekehä. Nyt sen luonne on selitetty
Nimetty tapa vähentää ruokahalua ilman leikkausta
Chia-siemenkoe vahvistaa Alan Turingin kuuluisan matemaattisen mallin
Kannessa: Taiteellinen esitys timanttien vikojen käytöstä yksittäisten fotonien tuottamiseen. Kuva: HU Berlin, AG Integrierte Quantenphotonik