Nach der Studie von Kohlenstoffnanoröhren vielversprechende Quanten-Einzelphotonenquelle

Berichten zufolge: 20. Juni (Reporter Liu Xia) Laut jüngsten Nachrichten auf der offiziellen Website des Los Alamos National Laboratory in den USA arbeiten die Laborforscher mit französischen und deutschen Partnern zusammen, um die Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren als Einweg-Informationsverarbeitungstool zu untersuchen. Photonisches Emitterpotential. Neue Forschungsergebnisse, die in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Science veröffentlicht wurden, werden die Entwicklung optischer Quantenkommunikation und Quantencomputer vorantreiben.

Einer der Autoren des Artikels, Stephen Doron, ein Wissenschaftler am Center for Integrative Nanotechnology (CINT) des Labors, sagte: „Wir sind besonders an der Weiterentwicklung von Nanoröhren interessiert, indem wir sie in die optische Kavität integrieren, um die Leuchteigenschaften zu manipulieren und zu optimieren.“ Kohlenstoffnanoröhren lassen sich gut in optische Strukturen integrieren, und die Integration von Kohlenstoffnanoröhren in elektrolumineszierende Geräte ermöglicht eine bessere Steuerung des Zeitpunkts der Lichtemission. Wir arbeiten derzeit intensiv an der Erforschung der Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren als Einzelwellenlänge für die Telekommunikation bei Raumtemperatur. Photonensenderweg und seine photophysikalischen Eigenschaften."

In herkömmlichen Informationsnetzwerken fließen Informationen in Form von "bits", die von elektronischen Schaltkreisen verarbeitet und moduliert und über optische Impulse übertragen werden. Quanteninformationsnetzwerke verwenden "qubits", um Quanteninformationen zu verarbeiten und zu speichern. Im Gegensatz zu klassischen Netzwerken nutzt die Informationsübertragung zwischen den verschiedenen Knoten eines Quanteninformationsnetzwerks einzelne Photonen anstelle intensiver Lichtimpulse.

In dem Artikel wird darauf hingewiesen, dass eine gute Einzelphotonenquelle (Lichtquelle, die innerhalb einer bestimmten Zeit höchstens ein Photon aussendet) für die Quanteninformationsverarbeitung und die Quantenkommunikation sehr wichtig ist, während herkömmliche Lichtquellen wie Sonnenlicht, elektrisches Licht usw. „Schwärme“ aussenden. "Photon."

Vor diesem Hintergrund untersuchten die Laborforscher gemeinsam mit Partnern in Frankreich und Deutschland das Potenzial der Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren als Einzelphotonenemitter für die Quanteninformationsverarbeitung. Derzeit hat das Labor chemisch modifizierte Nanoröhrenstrukturen entwickelt, die gezielt Defekte erzeugen, Exzitonen lokalisieren und ihre Freisetzung kontrollieren.

Doron sagte, dass sie als nächstes beabsichtigen, Nanoröhren in optische Resonatoren zu integrieren, um die Helligkeit der Lichtquelle zu erhöhen und nicht unterscheidbare Photonen zu erzeugen. Er sagte: "Um einzelne Photonen zu erzeugen, die nicht voneinander zu unterscheiden sind, verlassen wir uns auf die Funktionalisierung dieser Kohlenstoffnanoröhren, um sie für die Geräteintegration geeignet zu machen und die Fähigkeit von Defektstellen, mit der Umgebung zu interagieren, zu minimieren."