Z laserového svetla sa vďaka inovácii môže stať kvantové svetlo
Použili nanometrové membrány z arzenidu gália, polovodičového materiálu široko používaného v solárnych článkoch. Membrána je umiestnená medzi dvoma zrkadlami na manipuláciu s prichádzajúcimi fotónmi, píše Phys.
Fotóny interagujú s pármi elektrón-diera v polovodiči a vytvárajú nové chimérické častice nazývané polaritóny, ktoré majú vlastnosti fotónových aj elektrónových dier. Polaritóny sa rozkladajú za niekoľko pikosekúnd a fotóny, ktoré uvoľňujú, majú kvantové podpisy.
Štúdia bola nedávno publikovaná v časopise Nature Materials.
Aj keď sú tieto kvantové podpisy stále slabé, dokument prichádza s novým spôsobom výroby jednotlivých fotónov na požiadanie.
„Schopnosť vyrábať jednotlivé fotóny na požiadanie je nesmierne dôležitá pre budúce aplikácie v kvantovej komunikácii a spracovaní kvantových informácií,“ uviedol Thomas Volz, profesor na katedre fyziky a astronómie na Macquarie University.
Jednofotónové žiariče sa zvyčajne vytvárajú pomocou materiálového inžinierstva - kde sa samotný materiál zostavuje tak, aby viedol ku kvantovému správaniu. Ale tento štandardný prístup má vážne obmedzenia na menších a menších mierkach, pretože výroba jednofotónových žiaričov iba s materiálovým inžinierstvom je mimoriadne náročná.
„Naša metóda môže byť pre hromadnú výrobu oveľa vhodnejšia, keď sa nám podarilo zvýšiť silu kvantových podpisov, ktoré produkujeme. Identické kvantové žiariče môžeme vytvoriť z polovodičov inžinierstvom fotonických nanostruktúr a nie priamym inžinierstvom materiálov, “uviedol Guillermo Munoz Matutano, hlavný autor štúdie. „Aj keď sú aplikácie ešte ďaleko, naša práca predstavuje dôležitý krok v tejto oblasti polaritónu. Režim, v ktorom interaguje tak silno, že tlačí kvantové podpisy na fotóny, nebol doteraz prístupný a otvára nové pole pre výskumníkov v tejto oblasti, “dodal Volz.
Odporúčame vám prečítať si nasledujúce články: