Skupina fizičara iz Njemačke i Španjolske izvijestila je o otkriću metode za vrlo preciznu kontrolu svjetlosti s
Znanstvenici su stvorili čip opremljen malenimvalovode - “vodljive staze” za svjetlosne kvante, valovode. Oni su oko 30 puta tanji od ljudske vlasi. Izvor svjetlosti bile su kvantne točke ugrađene u čip.
Ove kvantne točke su otociveličine nekoliko nanometara unutar valovoda koji emitiraju svjetlost u obliku pojedinačnih fotona. Kvantne točke ugrađene su u naš čip i ne moramo prvo generirati pojedinačne fotone s drugim izvorom i spajati ih s valovodima.
Hubert Krenner, profesor eksperimentalne fizike na Sveučilištu Wilhelm u Vestfaliji i koautor studije
Kada uređaj radi, fokusirani laserZraka koristi kvantnu točku za generiranje pojedinačnih fotona u fotonskom valovodu izrađenom na monokristalnom filmu galij arsenida (GaAs) i aluminij galij arsenida (Al0.2Ga0.8As). Dvije češljaste elektrode generiraju nanozvučne valove, uzrokujući izobličenje kristalne rešetke valovoda. Lijevi pretvarač proizvodi zvučni val koji prilagođava boju emitiranih fotona na frekvencijama gigaherca. Desni akustični pretvarač generira još jedan nanozvučni val, koji razdvaja fotone po boji.
Shema uređaja (a), generiranje pojedinačnih fotona(b), pokretanje pojedinačnih fotona (c) i mjerenje zakrenutog stanja superpozicije prikupljanjem i otkrivanjem izlaznih signala (d). Slika: Dominik D. Bühler et al., Nature Communications
Istraživači primjećuju da u nizu eksperimenatauspjeli su generirati pojedinačne fotone na čipu veličine nokta i zatim upotrijebiti zvučne valove da ih kontroliraju s preciznošću koja prije nije bila moguća. Slični mehanizmi već su korišteni za "klasično lasersko zračenje", ali prvi put su korišteni za upravljanje pojedinačnim svjetlosnim kvantima, dodaju znanstvenici.
Umjetnička ilustracija čipa.Fokusirana laserska zraka (lijevo, plavo) koristi kvantnu točku za generiranje pojedinačnih fotona u fotonskom valovodu (crveno) izrađenom od monokristalnog filma galij arsenida (GaAs) i aluminij galij arsenida (Al0.2Ga0.8As). Dvije češljaste elektrode generiraju nanozvučne valove koji iskrivljuju kristalnu rešetku valovoda. Lijevi pretvarač proizvodi zvučni val koji prilagođava boju emitiranih fotona na frekvencijama gigaherca. Dva valovoda povezana su u dvije točke višemodnim interferencijskim spojnicama (MMI). Desni zvučni pretvarač generira još jedan nanozvučni val koji razdvaja fotone po boji. Slika: Dominik D. Bühler, Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Svjetlosni i zvučni valovi sutehnološka osnova modernog komuniciranja. Optička vlakna temeljena na laserskom zračenju osiguravaju funkcioniranje globalnih mreža. A nanozvučni valni čipovi koriste se za bežični prijenos podataka na frekvencijama gigaherca između pametnih telefona, tableta ili prijenosnih računala.
Znanstvenici vjeruju da rezultati rada otkrivajuput do hibridnih kvantnih tehnologija, jer spajaju tri različita sustava: kvantne izvore svjetlosti u obliku kvantnih točaka, generiranih kvanta svjetlosti i fonone, kvantne čestice zvučnog vala. Fizičari nastavljaju raditi na proširenju mogućnosti čipa. Na primjer, moći će sortirati više fotona različitih boja između četiri ili više izlaza.
Čitaj više:
Zemlju će uskoro pogoditi magnetska oluja
Stvorio navigacijski sustav koji je precizniji od GPS-a
Drevni amulet prepisao je povijest najmisterioznijeg europskog jezika