【房間溫度量子點發射單光子】

八方

【房間溫度量子點發射單光子】

 

 

點睛線： 在實驗室中的團隊

氮化鎵量子點可以發出單光子在室溫，根據日本的研究人員所作的新實驗觀察。

研究結果證明，一勞永逸這種氮化鎵量子點，是全帶隙半導體，可作為室內溫度單光子源。

結構可能會證明是在量子資訊處理器的片上通信的理想選擇，並可能也是"飛天"量子位的量子計算未來的一個來源。

氮化鎵材料製成的量子點 （量子點） 可能有許多潛在的應用，由於其獨特的性能，包括這一事實他們是非常穩定的 （化學和在較高溫度），有大，擊穿電壓。

它們也能發射光子的波長從紫外到紅外部分的電磁波譜範圍廣泛。

不幸的是，直到現在，沒有人見過從這些材料在室溫單光子發射因為樣品的品質太差。

團隊成員的東京大學的馬克霍姆斯說："雖然研究者觀察到的房間溫度單光子發射從其他納米結構，如顏色中心的鑽石，這是光子已見過，所產生的一種結構中的量子發射器已研製成功在一個預定義的位置，第一次"。

"的確，以往的研究依賴于結構，形成了隨機在承印物上的位置。"

越來越多的量子點

東京團隊，帶領由 QD 先驅剛剛荒川，製備出它在一個乾淨的房間，使用一個稱為"選擇性區金屬-有機"化學氣相沉積過程中的設備。研究人員增長在藍寶石襯底上覆蓋著一 25 毫微米層氮化鋁的量子點。

這一進程包括濺射到襯底表面，25 nm 深二氧化矽層中，然後創建陣列的光闌 （25 毫微米直徑） 使用電子束光刻、 反應離子刻蝕。這些光闌然後房子鎵氮化物納米線和量子點，分別種植。

研究人員的過程使他們能夠控制每個 QD 的最終位置在襯底上，因為每個點的平面位置取決於每個納米線所在的位置放在第一位，它從襯底的距離由納米線高度定義 （即約 700 毫微米）。

荒川和他的同事來激勵他們用一束脈衝的鐳射和檢測出來的光然後測量其量子點的光發射性能。

單個檢查

在理論上，一個單光子量子發射器應該發出每個激勵光脈衝單光子。

要測試此，研究人員拆分成兩個路徑發出的光，使用兩個單獨的探測器，測量的時間間隔記錄在每個探測器的光脈衝。

"純的單光子源，我們不應該看到在這兩個探測器的光子同時 — — 我們在這類網站第一次實驗中驗證的東西控制鎵氮化物量子點，"說，福爾摩斯。

更重要的是，觀察耽誤了量子點在室溫時。

福爾摩斯解釋說這是因為團隊使用小的氮化鎵點的位置，研究人員可以精確地控制。

這種點就是少受污染光譜，這意味著仍然可以在這樣高的溫度檢測。

單光子發射體經常被認為是量子密碼學應用的理想選擇，但研究人員認為他們已經製造出的產品將更適合於對量子資訊處理器的通信晶片。

福爾摩斯說："我們現在忙著尋找方法來衡量我們的設備，運行速度"。

"我們也試圖使他們通過為它們注入電流，而不是用鐳射的刺激，把工作"。

目前的工作是在納米快報詳細.

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百麗 Dumé 是nanotechweb.org的特約編輯

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