国際的な研究者チームが量子ドットベースの送信システムを開発した
シングルを作成するために使用される物理学者光子は、微小共振器に決定論的に結合された量子ドットです。このデバイスは、共振を使用して調整できます。量子ドットは、電荷キャリア (電子または正孔) が 3 次元すべてで空間的に制限されている導体または半導体の粒子であることを思い出してください。このようなデバイスは、量子効果が現れるのに十分なほど小さく、通常はわずか数ナノメートルです。
量子ドットの不均一性を解消し、通信範囲で放射の波長をシフトするために、科学者は量子周波数変換を使用しました。実験によると、新しいアプローチでは、信号が 302 km のファイバーを介して伝送される場合、観測された干渉の可視性は最大 93% です。
実験セットアップ。画像: Xiang You et al., Advanced Photonics
従来の電気通信では、信号は次のようになります。静かに増幅して長距離伝送します。しかし、重ね合わせの量子状態は、完全にクローン化できないため、増幅できないと科学者は説明しています。したがって、そのようなネットワークを作成するには、超低損失の量子チャネルと量子メモリだけでなく、高性能の量子光源も必要です。
量子ドットは、大規模なネットワークを作成します。それらは単一光子源に必要な特性を提供しますが、過去 20 年間、独立した QD 間の量子干渉の可視性が古典的な限界である 50% を超えることはめったになく、最大距離はわずか数キロメートルに達しました。
私たちの仕事は以前の量子を超えています約 1 km から 300 km のスケールでの QD に基づく実験は、2 桁大きいため、固体量子ネットワークのエキサイティングな展望が開かれます。
Chao-Yang Lu、中国科学技術大学教授
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