Fizičari sa Sveučilišta Humboldt u Berlinu generirali su i detektirali fotone iz
Znanstvenici su integrirali pojedinačne kubite (kvantnebitova) u optimizirane dijamantne nanostrukture. Oni su tisuću puta tanji od ljudske vlasi i omogućuju usmjereni prijenos emitiranih fotona kroz optičko vlakno.
NV centar ili prazno mjesto supstituirano dušikom je jednood dijamantnih defekata, koji nastaju kada se atom ugljika ukloni iz kristalne rešetke, a rezultirajuće prazno mjesto veže se na dušik. U prethodnim studijama znanstvenici su pokazali da se takva prazna mjesta mogu koristiti kao izvor pojedinačnih fotona.
Ali u proizvodnji nanostruktura, površinamaterijal je oštećen na atomskoj razini, a slobodni elektroni stvaraju nekontrolirani šum za generirane svjetlosne čestice. Uzrokuje fluktuacije frekvencije fotona, sprječavajući uspješne kvantne operacije kao što je isprepletenost.
Kako bi prevladali ovo ograničenje, istraživačikoristio dijamantni materijal s relativno visokom gustoćom atoma dušika u kristalnoj rešetki. Studija je pokazala da je u takvom materijalu moguće generirati fotone sa stabilnim frekvencijama. Iako fizika ovog procesa nije u potpunosti shvaćena i zahtijeva daljnja istraživanja, znanstvenici vjeruju da veliki broj praznina supstituiranih dušikom štiti kvantni izvor svjetlosti od elektroničkog šuma na površini nanostrukture.
Kako bi se osigurao prijenos podataka s prihvatljivimKomunikacijske brzine na velikim udaljenostima u kvantnoj mreži, svi se fotoni moraju skupljati u optička vlakna i prenositi bez gubitaka. U isto vrijeme, svi bi trebali imati istu boju (istu frekvenciju). Studija potvrđuje sposobnost prijenosa podataka bez šuma. Štoviše, uz pomoć ove tehnologije trenutne brzine komunikacije između distribuiranih kvantnih sustava mogu se u budućnosti povećati za više od 1000 puta.
Čitaj više:
Nad Italijom je planula crvena aureola. Sada je njegova priroda objašnjena
Imenovan način smanjenja apetita bez operacije
Eksperiment s chia sjemenkama potvrđuje poznati matematički model Alana Turinga
Na naslovnici: Umjetnička ilustracija korištenja defekata u dijamantima za stvaranje pojedinačnih fotona. Slika: HU Berlin, AG Integrierte Quantenphotonik