Созданы первые квантовые источники света — Naked Science
02.08.2019
4 минуты
Никита Шевцов
821

Созданы первые квантовые источники света

Международная группа ученых смогла разместить источники света в атомарно тонких слоях материала с точностью всего в несколько нанометров.

lightforthen

В традиционных квантовых чипах носители информации — электроны. Но более быстрыми в плане передачи сигнала могут быть фотоны, которые способны перемещаться со скоростью света. Однако реализация передачи информации с помощью квантов света оказывается сложной при контроле точности передачи сигнала и количества фотонов, вылетающих в единицу времени.

 

Ученые из Мюнхенского технического университета совместно с коллегами из других стран попытались решить эту проблему. Они создали источники света толщиной в несколько атомов и смогли разместить их на поверхности с точностью в несколько нанометров. Критическим здесь стало именно контролируемое размещение источников света. Можно создавать квантовые источники света в обычных трехмерных материалах, таких как алмаз или кремний, но они не могут быть точно помещены в эти структуры.

 

В качестве исходного материала физики использовали слой полупроводникового дисульфида молибдена (MoS2) толщиной всего в три атома. Они облучали его пучком ионов гелия, который фокусировался на площади поверхности менее одного нанометра. Это позволило точечно выбить из материала один-два атома серы или молибдена и создать таким образом дефект. Такой дефект представляет собой ловушку для экситонов — квазичастиц, объединяющих электрон и дырку, — которые могут испускать фотоны при подаче электрического тока.

 

Команда ученых разработала модель, которая также теоретически описывает энергетические состояния, наблюдаемые в этих дефектах. В будущем исследователи хотят создать более сложные картины источника света — например, в боковых двумерных структурах решетки, — чтобы таким образом исследовать мультиэкситонные явления или экзотические свойства материалов.

 

По словам ученых, созданные ими источники света возможно применить не только в теоретических исследованиях, но и использовать в квантовых вычислениях. Поскольку источники света всегда имеют один и тот же основной дефект в материале, они теоретически неразличимы. Это позволяет делать их квантово запутанными. Как заявляют авторы работы, благодаря высокой чувствительности таких источников света они могут стать основой квантовых датчиков для смартфонов и чрезвычайно безопасных технологий шифрования для передачи данных.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

Вчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

Позавчера, 13:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Очевидно, Россия ведет разработку новой легкой авиационной ракеты, которую можно будет применять для поражения широкого спектра морских и наземных целей.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: