Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

الباحثون إنشاء الفوتونات متشابكا من نقاط الكم

Published on November 17, 2009 at 5:29 PM

لاستغلال العالم الكوانتي على أكمل وجه ، والسلع الأساسية هي التورط في عصبي ، والمسافة التي تتحدى الارتباط التي يمكن أن تشكل بين الكائنات مثل الذرات حتى عندما تكون محمية تماما عن بعضها البعض. الآن ، وعلماء الفيزياء في معهد الكم المشتركة (JQI) ، وهي منظمة تعاونية لل معهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) قد وضعت وجامعة ميريلاند ، مصدرا واعدا من الفوتونات متشابكا جديدة باستخدام نقاط الكم أنب مع الليزر. وقد تمكن هذه التقنية يوما ما JQI مصادر أكثر إحكاما ومريحة للأزواج الفوتون متشابكا من التطبيقات المتاحة حاليا لالكم من المعلومات مثل توزيع "مفاتيح الكم" لتشفير الرسائل الحساسة.

نقاط الكم هي مقياس نانومتر بت من أشباه الموصلات الصغيرة جدا التي تقتصر الشحنات الكهربائية في النقاط في كل الاتجاهات. يمكن جعل لهم تنبعث الفوتونات ، يتألق ، عن طريق الضخ في مجال الطاقة لخلق ما يسمى ب "excitons" ، والمزاوجة بين الإلكترون والإلكترونات أقل "حفرة". عندما الإلكترون يسقط في حفرة ، ويتم تحرير الطاقة الزائدة كما فوتون. ويمكن أيضا نقاط الكم المضيف حتى أكثر غرابة "biexciton" ، تتألف من اثنين من الإلكترونات والثقوب اثنين.

عندما biexciton قصيرة الأجل يتحلل ، فإنه يخضع لنقطتين في مجال الطاقة ، قياسا على التنازلي two درجات من السلم ، ويتم تحريرها الفوتون في كل مرحلة. الفيزيائيون منذ زمن طويل يحاول استخدام هذه العملية للحصول على أزواج من الفوتونات متشابكا من نقاط الكم. ما يجعل التورط المحتمل أن biexciton يمكن أن تنحل على طول واحد من اثنين المسارات الممكنة ، مماثلة لاثنين من السلالم المختلفة التي يحصل عليها كل من على الأرض. أثناء هبوطه فإنه إصدارات زوج من الفوتونات مع نوع مختلف من الاستقطاب (اتجاه الحقل الكهربائي) اعتمادا على سلم أنه ينزل. إذا كان انخفاض الطاقة في كل مرحلة هو نفسه تماما في كل المسارات ، بحيث تبدو مماثلة السلالم والممرات أصبحت تمييزه ونتيجة لذلك biexciton النشرات الفوتونات مع القيم الاستقطاب غير محدد. وقياس الفوتون كلا تحديد الاستقطاب ، وعلى الفور تحديد الشركاء واحد في الخمسين السمة المميزة للتشابك.

ولكن عيوب داخل بنية الكم نقطة خلق الاختلاف في مستويات الطاقة (مرتفعات درجة) بين مسارات اثنين ، مما يجعلها مميزة وخلق الفوتونات مع الاستقطابات ، مع سبق الإصرار واضحة المعالم. إلا في حالات نادرة ، وهذا ينطبق حتى ليمكن الاعتماد عليها ، زرنيخيد الغاليوم الإنديوم ملفقة على نطاق واسع (InGaAs) النقاط التي اندرياس مولر JQI الباحث وزملاؤه في إنشاء نيست. حل مولر وزملاء له هذه المشكلة عن طريق مبتهجا ليزر في الكم نقطة. حقل الليزر الكهربائية التحولات مستويات الطاقة في واحد من المسارات بحيث المسارات two متابعة المباراة ، مما أدى إلى انبعاث الفوتونات شباكها.

قد تأتي من الفوتونات متشابكا نقاط الكم الفردية من قبل ، ولكن تم رصدهم من قبل بحثا عن النقاط في عينات كبيرة العيوب التي قدمت عن طريق الخطأ في مسارات متطابقتين هيكل الطاقة. JQI قائد مجموعة غلين سليمان يقول ان هذه التقنية يمكن أن تعمل تشابك لطائفة واسعة من النقاط الكم. على الرغم من يجب تبريد النقاط لدرجات الحرارة المبردة ، ويضيف أن نقاط الكم يمكن أن توفر مزايا كمصادر التورط أكثر من نظيراتها التقليدية الكريستال لأنها أقل حجما ويمكن ان تنتج بسهولة زوج واحد من الفوتونات متشابكا في وقت واحد ، بدلا من عناقيد.

* ألف مولر ، WFFang ، J. Lawall وسليمان ع. خلق الاستقطاب ، الفوتونات متشابكا من الكم نقطة. المقبلة في استعراض للحروف البدنية.

Last Update: 13. October 2011 00:24

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit