Лазерната светлина може да се превърне в квантова светлина благодарение на иновация

Те са използвали дебели нанометри мембрани от галиев арсенид, полупроводников материал, широко използван в слънчевите клетки. Мембраната е поставена между две огледала, за да манипулира входящите фотони, пише Phys.

светлина

Фотоните взаимодействат с двойки електрон-дупка в полупроводника, образувайки нови химерни частици, наречени поляритони, които имат свойства както на фотони, така и на електронни дупки. Поларитоните се разлагат за няколко пикосекунди, а фотоните, които освобождават, имат квантови сигнатури.

Изследването е публикувано наскоро в Nature Materials.

Въпреки че тези квантови подписи са все още слаби, хартията предлага нов начин за получаване на единични фотони при поискване.

„Способността да се произвеждат единични фотони при поискване е изключително важна за бъдещите приложения в квантовите комуникации и квантовата обработка на информация“, каза Томас Волц, професор в Катедрата по физика и астрономия в университета Макуори.

Единичните фотонни излъчватели обикновено се създават с помощта на инженеринг на материали - където самият материал е сглобен по такъв начин, че да доведе до квантово поведение. Но този стандартен подход има сериозни ограничения във все по-малки и по-малки мащаби, тъй като производството на единични фотонни излъчватели само с инженеринг на материали е изключително трудно.

„Нашият метод може да бъде много по-подходящ за масово производство, след като сме успели да увеличим силата на квантовите сигнатури, които произвеждаме. Можем да създадем еднакви квантови излъчватели от полупроводници чрез инженерирането на фотонни наноструктури, а не чрез директното инженерство на материали ", заяви Гилермо Муньос Матутано, основният автор на изследването. „Въпреки че приложенията са все още далеч, нашата работа прави важна стъпка в тази област на поляритона. Режимът, в който той взаимодейства толкова силно, че отпечатва квантови подписи върху фотони, досега не е бил достъпен и отваря ново поле за изследователите в областта ", добави Волц.

Препоръчваме ви да прочетете следните статии: