De acordo com o estudo de nanotubos de carbono, uma fonte promissora de fótons quânticos únicos

De acordo com relatos: 20 de junho (Repórter Liu Xia) De acordo com notícias recentes do site oficial do Laboratório Nacional de Los Alamos, nos Estados Unidos, os pesquisadores do laboratório estão trabalhando com parceiros franceses e alemães para explorar o uso de nanotubos de carbono como uma ferramenta de processamento de informações de uso único. Potencial emissor fotônico. Uma nova pesquisa publicada na última edição da revista Nature Science promoverá o desenvolvimento de comunicações quânticas baseadas em óptica e computação quântica.

Um dos autores do artigo, Stephen Doron, cientista do Centro de Nanotecnologia Integrativa (CINT) do Laboratório, disse: "Estamos particularmente interessados ​​no avanço dos nanotubos, integrando-os à cavidade óptica para manipular e otimizar as propriedades luminescentes. Nanotubos de carbono podem ser bem integrados em estruturas ópticas, e a integração de nanotubos de carbono em dispositivos eletroluminescentes pode controlar melhor o tempo de emissão de luz. Atualmente, estamos trabalhando arduamente para estudar o uso de nanotubos de carbono como um único comprimento de onda para telecomunicações em temperatura ambiente. Caminho do transmissor de fótons e suas propriedades fotofísicas."

Em redes de informação tradicionais, a informação flui na forma de "bits", que são processados ​​e modulados por circuitos eletrônicos e transmitidos por pulsos ópticos. Redes de informação quântica usam "qubits" para processar e armazenar informação quântica. Ao contrário das redes clássicas, a transmissão de informações entre diferentes nós de uma rede de informações quânticas usa fótons únicos em vez de pulsos de luz intensos.

O artigo ressalta que uma boa fonte de fóton único (fonte de luz que emite no máximo um fóton em um tempo especificado) é muito importante para o processamento de informações quânticas e a comunicação quântica, enquanto fontes de luz tradicionais, como luz solar, luz elétrica, etc., emitem “bandos”. "Fotão."

Diante disso, os pesquisadores do laboratório, juntamente com parceiros na França e na Alemanha, exploraram o potencial de usar nanotubos de carbono como emissores de fótons únicos para processamento de informações quânticas. Atualmente, o laboratório desenvolveu estruturas de nanotubos quimicamente modificadas que deliberadamente criam defeitos, localizam éxcitons e controlam sua liberação.

Doron disse que em seguida eles pretendem integrar nanotubos em ressonadores ópticos para aumentar o brilho da fonte de luz e produzir fótons indistinguíveis. Ele disse: "Para criar fótons únicos que sejam indistinguíveis uns dos outros, contamos com a funcionalização desses nanotubos de carbono para torná-los adequados para integração de dispositivos e para minimizar a capacidade dos locais defeituosos de interagir com o ambiente."