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Os Pesquisadores Criam Fotão Complicados dos Pontos do Quantum

Published on November 17, 2009 at 5:29 PM

Para explorar o mundo do quantum ao mais completo, um produto básico é complicação- assustador, a relação deprovocação que pode formar entre objetos tais como átomos mesmo quando são protegidos completamente de um outro. Agora, os físicos no Instituto Comum do Quantum (JQI), uma organização colaboradora do National Institute of Standards and Technology (NIST) e a Universidade de Maryland, desenvolveram uma fonte nova prometedora de fotão complicados usando os pontos do quantum tweaked com um laser. A técnica de JQI pode um dia permitir umas fontes mais compactas e mais convenientes de pares complicados do fotão do que presentemente disponível para aplicações da informação do quantum tais como a distribuição do “quantum fecha” cifrando mensagens sensíveis.

Os pontos do Quantum são os bits da nanômetro-escala do semicondutor-assim pequenos que as cargas elétricas nos pontos são limitadas em todos os sentidos. Podem ser feitos para emitir-se fotão-brilhar-pelo bombeamento na energia para criar “excitons assim chamados,” um emparelhamento de um elétron e o elétron-menos “furo.” Quando o elétron cai de novo no furo, a energia adicional está liberada como um fotão. Os pontos do Quantum podem igualmente hospedar o “biexciton ainda mais exótico,” compor de dois elétrons e de dois furos.

Quando um breve biexciton decompor, submete-se a duas gotas na energia, análoga a descer dois degraus de uma escada, e um fotão é liberado em cada fase. Os Físicos têm tentado por muito tempo usar este processo para obter pares de fotão complicados dos pontos do quantum. O Que torna a complicação possível é que o biexciton poderia deteriorar ao longo de um de dois caminhos possíveis, análogo a duas escadas diferentes essas ambas obtenha-o à terra. Durante sua descida libera um par de fotão com um tipo diferente da polarização (sentido do campo elétrico) segundo a escada que desça. Se a gota da energia em cada fase está exactamente a mesma em ambos os caminhos, de modo que as escadas olhem idênticas, os caminhos tornam-se indistinguível-e em conseqüência o biexciton libera fotão com valores indeterminados da polarização. Medindo um fotão determinaria sua polarização e definiria imediatamente sua indicação dos sócios-um da complicação.

Mas as imperfeições dentro da estrutura do ponto do quantum criam diferenças nos níveis de energia (alturas do degrau) entre os dois caminhos, fazendo os distinguíveis e criando fotão com as polarizações predeterminadas, claramente definidas. Exceto em exemplos raros, isto realiza verdadeiro mesmo para os pontos seguros, extensamente fabricados do arsenieto de gálio (InGaAs) do índio que o Muller de Andreas do pesquisador de JQI e seus colegas criaram no NIST. O Muller e seus colegas de trabalho resolveram este problema irradiando um laser no ponto do quantum. O campo elétrico do laser desloca os níveis de energia em um dos caminhos de modo que os dois caminhos combinem acima, tendo por resultado a emissão de fotão complicados.

Os fotão Complicados vieram dos pontos individuais do quantum antes, mas foram manchados caçando para pontos nas grandes amostras cujas as imperfeições deram acidentalmente aos dois caminhos a estrutura idêntica da energia. O líder Glenn Solomon do grupo de JQI diz que esta técnica da complicação poderia trabalhar para uma grande variedade de pontos do quantum. Embora os pontos devem ser refrigerados às temperaturas criogênicas, adiciona que os pontos do quantum poderiam oferecer vantagens como fontes da complicação sobre suas contrapartes de cristal convencionais como são menos volumosos e podem convenientemente produzir um par de fotão complicados em um momento, em vez nos grupos.

* A. Muller, W.F.Fang, J. Lawall e G.S. Solomon. Criando fotão polarização-complicados de um ponto do quantum. Próximo em Letras Físicas da Revisão.

Last Update: 13. January 2012 10:47

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