A berlini Humboldt Egyetem fizikusai fotonokat hoztak létre és észleltek
A tudósok integrálták az egyes kvbiteket (kvantumbitek) optimalizált gyémánt nanostruktúrákká. Ezerszer vékonyabbak, mint egy emberi haj, és lehetővé teszik a kibocsátott fotonok irányított átvitelét az optikai szálon keresztül.
NV központ vagy nitrogén-helyettesített üresedés az egyikgyémánthibákból, ami akkor keletkezik, ha egy szénatomot eltávolítanak a kristályrácsból, és a keletkező üresedés nitrogénhez kötődik. Korábbi tanulmányok során a tudósok kimutatták, hogy az ilyen üresedéseket egyetlen fotonforrásként is fel lehet használni.
De a nanoszerkezetek gyártásánál a felületaz anyag atomi szinten megsérül, és a szabad elektronok ellenőrizetlen zajt keltenek a keletkezett fényrészecskék számára. Fotonfrekvencia-ingadozásokat okoz, megakadályozva a sikeres kvantumműveleteket, például az összefonódást.
Ennek a korlátnak a leküzdésére a kutatókgyémánt anyagot használt, amelynek kristályrácsában viszonylag nagy a nitrogénatom sűrűsége. A tanulmány kimutatta, hogy ilyen anyagban is lehet stabil frekvenciájú fotonokat generálni. Noha ennek a folyamatnak a fizikája nem teljesen ismert, és további tanulmányozást igényel, a tudósok úgy vélik, hogy a nitrogénnel helyettesített nagyszámú üresedés megvédi a kvantumfényforrást a nanostruktúra felületén lévő elektronikus zajtól.
Az adatátvitel biztosítására elfogadhatókommunikációs sebességek nagy távolságokra kvantumhálózatban, minden fotont optikai szálakba kell gyűjteni és veszteség nélkül továbbítani. Ugyanakkor mindegyiknek azonos színűnek kell lennie (azonos gyakorisággal). A tanulmány megerősíti az adatok zajmentes továbbításának képességét. Ráadásul ennek a technológiának a segítségével a jövőben több mint 1000-szeresére növelhető a jelenlegi kommunikációs sebesség az elosztott kvantumrendszerek között.
Olvass tovább:
Vörös glória lobbant fel Olaszország felett. Most megmagyarázták a természetét
Ez a módszer az étvágy csökkentésére műtét nélkül
A chia mag kísérlet megerősíti Alan Turing híres matematikai modelljét
A borítón: A gyémántok hibáinak egyedi fotonok előállítására való felhasználásának művészi illusztrációja. Kép: HU Berlin, AG Integrierte Quantenphotonik