Menurut kajian tiub nano karbon yang menjanjikan sumber foton tunggal kuantum

Menurut laporan: 20 Jun (Pemberita Liu Xia) Menurut berita baru-baru ini dari laman web rasmi Makmal Kebangsaan Los Alamos di Amerika Syarikat, penyelidik makmal bekerjasama dengan rakan kongsi Perancis dan Jerman untuk meneroka penggunaan tiub nano karbon sebagai penggunaan tunggal. alat pemprosesan maklumat. Potensi pemancar fotonik. Penyelidikan baharu yang diterbitkan dalam terbitan terbaru jurnal Nature Science akan menggalakkan pembangunan komunikasi kuantum dan pengkomputeran kuantum berasaskan optik.

Salah seorang pengarang kertas itu, Stephen Doron, seorang saintis di Pusat Makmal untuk Nanoteknologi Integratif (CINT), berkata:"Kami amat berminat dengan kemajuan tiub nano dengan mengintegrasikannya ke dalam rongga optik untuk memanipulasi dan mengoptimumkan sifat pendarfluor. Nanotiub karbon boleh disepadukan dengan baik ke dalam struktur optik, dan penyepaduan tiub nano karbon ke dalam peranti elektroluminescent boleh mengawal masa pelepasan cahaya dengan lebih baik. Kami sedang berusaha keras untuk mengkaji penggunaan tiub nano karbon sebagai panjang gelombang tunggal untuk telekomunikasi pada suhu bilik. Laluan pemancar foton, dan sifat fotofizikalnya."

Dalam rangkaian maklumat tradisional, maklumat mengalir dalam bentuk"bit", yang diproses dan dimodulasi oleh litar elektronik dan dihantar melalui denyutan optik. Penggunaan rangkaian maklumat kuantum"qubit"untuk memproses dan menyimpan maklumat kuantum. Tidak seperti rangkaian klasik, penghantaran maklumat antara nod berbeza rangkaian maklumat kuantum menggunakan foton tunggal dan bukannya denyutan cahaya yang sengit.

Kertas itu menunjukkan bahawa sumber foton tunggal yang baik (sumber cahaya yang memancarkan paling banyak satu foton dalam masa yang ditentukan) adalah sangat penting untuk pemprosesan maklumat kuantum dan komunikasi kuantum, manakala sumber cahaya tradisional, seperti cahaya matahari, lampu elektrik, dsb. , mengeluarkan "kawanan". "foton."

Memandangkan ini, penyelidik makmal, bersama rakan kongsi di Perancis dan Jerman, meneroka potensi menggunakan tiub nano karbon sebagai pemancar foton tunggal untuk pemprosesan maklumat kuantum. Pada masa ini, makmal telah membangunkan struktur tiub nano yang diubah suai secara kimia yang sengaja mencipta kecacatan, menyetempatkan exciton, dan mengawal pelepasannya.

Doron berkata bahawa seterusnya mereka berhasrat untuk mengintegrasikan tiub nano ke dalam resonator optik untuk meningkatkan kecerahan sumber cahaya dan menghasilkan foton yang tidak dapat dibezakan. Dia berkata:"Untuk mencipta foton tunggal yang tidak dapat dibezakan antara satu sama lain, kami bergantung pada kefungsian tiub nano karbon ini untuk menjadikannya sesuai untuk penyepaduan peranti, dan untuk meminimumkan keupayaan tapak kecacatan untuk berinteraksi dengan alam sekitar."