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图片来历:麦考瑞大学

一个由麦格理大学领导的国际研讨小组现已证明了一种将一般激光转化为真实量子光的新办法。他们的办法是用砷化镓制成纳米厚的薄膜,砷化镓是一种广泛使用于太阳能电池的半导体资料。他们将薄膜夹在两个反射镜之间,以操控入射光子。光子与半导体中的电子空穴对相互作用,构成新的嵌合粒子,称为极化子,它一起带着光子和电子空穴对的特性。极化子在几皮秒后衰变,它们开释的光子显示出显着的量子特征。研讨小组的研讨结果一夜之间宣布在《天然资料》杂志上。

尽管这些量子特征现在还很弱,但这项工作为按需出产单光子拓荒了一条新途径。物理学和地理学系的副教授、论文的高档作者托马斯·沃尔兹说:“按需发生单光子的才能关于未来量子通讯和光学量子信息处理的使用十分重要。”想想牢不可破的加密技能、超高速计算机、更高效的计算机芯片,乃至是功耗最小的光学晶体管。”

现在,单光子发射器通常是由资料工程制作的,资料自身的拼装办法使得“量子”行为得以内置。可是,这种规范办法在越来越小的标准上面临着严峻的局限性,由于纯资料工程制作相同的单光子发射器是十分具有挑战性的。“这意味着,一旦咱们能够添加咱们正在发生的量子信号的强度,咱们的办法就能够更简单地大规划扩展。咱们能够经过光子纳米结构工程而不是直接资料工程从半导体中制作出相同的量子发射器,”相同来自麦格理和论文首要作者的Guillermo Munoz Matutano博士说。

“尽管实际国际中的使用程序还很悠远,但咱们的论文描绘了一个重要的里程碑,特别是极化子集体在曩昔的10到15年里一直在等候。极化子之间的相互作用如此激烈,以至于它们能够在光子上留下量子特征,这一机制迄今为止还没有得到使用,为这一范畴的研讨人员拓荒了一个全新的六合,”托马斯说。

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