Una nuova fonte di singoli fotoni per crittografia quantistica, qubit e altro ancora. Unicità dello sviluppo
È la dimostrazione dell'elevata purezza del singolo fotone inLa gamma a infrarossi ha applicazioni dirette in aree come la distribuzione di chiavi quantistiche per comunicazioni sicure, spiega Viktor Klimov. È l'autore principale di un articolo pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology.
Per creare punti quantici (scatole di pillole) che emettonosingoli fotoni, gli scienziati hanno utilizzato la sintesi in soluzione di nanoparticelle colloidali. I punti quantici ottenuti nel corso dei processi chimici sono un nucleo di seleniuro di cadmio in un guscio di solfuro di cadmio. Per convertire tali strutture in emettitori di singoli fotoni, i ricercatori hanno inserito uno strato di solfuro di mercurio tra il guscio e il nucleo. Si è scoperto che un semplice aumento dello spessore dell'intercalare modifica discretamente la lunghezza d'onda della radiazione del fotone.
Zachary (Zack) Robinson (a sinistra) e Vladimir Saevich (a destra) fanno parte del team che ha sviluppato questi punti quantici che emettono infrarossi.
Le nuove strutture sono di gran lunga superiori a quelle esistentiPunti quantici nel vicino infrarosso, queste nuove strutture mostrano un'emissione ad alta velocità "senza battito di ciglia" a livello di punto singolo, una purezza quasi perfetta del singolo fotone a temperatura ambiente (che produce "luce quantistica"). Sono stabili sia sotto l'eccitazione ottica che elettrica.
“Questo è solo il primo passo.Per sfruttare appieno la “luce quantistica”, è necessario raggiungere l’indistinguibilità dei fotoni. Cioè, assicurati che tutti i fotoni emessi siano identici dal punto di vista quantistico. Si tratta di un compito estremamente difficile, che affronteremo ulteriormente nel nostro progetto", conclude Viktor Klimov.
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