Fizicienii de la Universitatea Humboldt din Berlin au generat și detectat fotoni din
Oamenii de știință au integrat qubiți individuali (cuanticbiți) în nanostructuri de diamant optimizate. Sunt de o mie de ori mai subțiri decât un păr uman și permit transmiterea direcționată a fotonilor emiși prin fibra optică.
Centrul NV sau postul vacant cu azot este unuldin defecte de diamant, care apar atunci când un atom de carbon este îndepărtat din rețeaua cristalină și golul rezultat se leagă de azot. În studiile anterioare, oamenii de știință au arătat că astfel de locuri libere pot fi folosite ca sursă de fotoni unici.
Dar în fabricarea de nanostructuri, suprafațamaterialul este deteriorat la nivel atomic, iar electronii liberi creează zgomot necontrolat pentru particulele de lumină generate. Determină fluctuații ale frecvenței fotonilor, prevenind operațiunile cuantice de succes, cum ar fi încurcarea.
Pentru a depăși această limitare, cercetătoriia folosit un material diamantat cu o densitate relativ mare de atomi de azot în rețeaua cristalină. Studiul a arătat că este posibil să se genereze fotoni cu frecvențe stabile într-un astfel de material. Deși fizica acestui proces nu este complet înțeleasă și necesită studii suplimentare, oamenii de știință cred că un număr mare de locuri libere substituite cu azot protejează sursa de lumină cuantică de zgomotul electronic de pe suprafața nanostructurii.
Pentru a asigura transmiterea datelor cu acceptabilviteze de comunicare pe distanțe mari într-o rețea cuantică, toți fotonii trebuie colectați în fibre optice și transmiși fără pierderi. În același timp, ar trebui să aibă toate aceeași culoare (aceeași frecvență). Studiul confirmă capacitatea de a transmite date fără zgomot. Mai mult, cu ajutorul acestei tehnologii, vitezele actuale de comunicare între sistemele cuantice distribuite pot fi mărite de peste 1.000 de ori în viitor.
Citeste mai mult:
Un halou roșu a aprins peste Italia. Acum natura sa a fost explicată
Numit o modalitate de a reduce apetitul fără intervenție chirurgicală
Experimentul cu semințe de chia confirmă faimosul model matematic al lui Alan Turing
Pe copertă: O ilustrare artistică a utilizării defectelor diamantelor pentru a genera fotoni unici. Imagine: HU Berlin, AG Integrierte Quantenphotonik