Nowe źródło pojedynczych fotonów do kryptografii kwantowej, kubitów i nie tylko. Wyjątkowość rozwoju
Jest to demonstracja wysokiej czystości pojedynczego fotonu wZasięg podczerwieni ma bezpośrednie zastosowanie w takich obszarach, jak dystrybucja kluczy kwantowych do bezpiecznej komunikacji, wyjaśnia Viktor Klimov. Jest głównym autorem artykułu opublikowanego w czasopiśmie Nature Nanotechnology.
Aby utworzyć emitujące kropki kwantowe (bunkry)pojedyncze fotony, naukowcy wykorzystali syntezę w roztworze koloidalnych nanocząstek. Kropki kwantowe otrzymane w wyniku procesów chemicznych to rdzeń z selenku kadmu w powłoce z siarczku kadmu. Aby przekształcić takie struktury w emitery pojedynczych fotonów, naukowcy umieścili warstwę siarczku rtęci między powłoką a rdzeniem. Okazało się, że zwykłe zwiększenie grubości międzywarstwy dyskretnie zmienia długość fali promieniowania fotonowego.
Zachary (Zack) Robinson (po lewej) i Vladimir Saevich (po prawej) są częścią zespołu, który opracował te kwantowe kropki emitujące podczerwień.
Nowe konstrukcje są znacznie lepsze od istniejącychTe nowe struktury, kropki kwantowe bliskiej podczerwieni, wykazują „niemigającą” emisję z dużą szybkością na poziomie pojedynczej kropki i niemal idealną czystość pojedynczego fotonu w temperaturze pokojowej (co wytwarza „światło kwantowe”). Są stabilne zarówno pod wzbudzeniem optycznym, jak i elektrycznym.
„To dopiero pierwszy krok.Aby w pełni wykorzystać „światło kwantowe”, konieczne jest osiągnięcie nierozróżnialności fotonów. Oznacza to, że należy upewnić się, że wszystkie emitowane fotony są identyczne pod względem mechaniki kwantowej. To niezwykle trudne zadanie, którym zajmiemy się dalej w naszym projekcie” – podsumowuje Wiktor Klimow.
Czytaj więcej
Najbardziej burzowe miejsce na Ziemi: dlaczego Drake Passage to najniebezpieczniejsza trasa na Antarktydę
Astrofizycy stworzyli model pierwszej bilionowej części sekundy Wielkiego Wybuchu
Mars Express pomógł dowiedzieć się, gdzie i jak woda zniknęła z Czerwonej Planety