Mananaliksik Lumikha gusot Photons mula sa kabuuan tuldok

Published on November 17, 2009 at 5:29 PM

Upang samantalahin ang kabuuan mundo na ang sagad, isang pangunahing kalakal ay gusot-ang tulad ng multo, layo-defying link na maaaring form sa pagitan ng mga bagay tulad ng mga atoms kahit na sila ay ganap shielded mula sa isa't isa. Ngayon, ang mga physicists sa magkasanib na kabuuan Institute (JQI), isang collaborative samahan ng Pambansang Institute ng mga Pamantayan at Teknolohiya (NIST) at ang University ng Maryland, nakabuo ng isang promising bagong source ng mga aligutgot photons na gamit ang mga kabuuan tuldok na tweaked sa isang laser. Ang JQI pamamaraan ay maaaring bukas-makalawa paganahin ang mga mas compact at maginhawa mapagkukunan ng gusot poton pares kaysa sa kasalukuyang magagamit para sa impormasyon sa kabuuan application tulad ng pamamahagi ng "kabuuan key" para sa encrypting ng mga sensitibong mensahe.

Kabuuan tuldok nanometer-scale na piraso ng semiconductor-kaya maliit na ang mga de-koryenteng singil sa tuldok ay nakakulong sa lahat ng direksyon. Maaari silang ginawa sa humalimuyak photons-fluoresce-sa pamamagitan ng pumping sa enerhiya upang lumikha ng mga tinatawag na "excitons," isang pagpapares ng isang elektron at ang mga elektron-mas mababa "na hole." Kapag ang elektron ang talon pabalik sa butas, ang labis na enerhiya ay inilabas bilang isang poton. Ang kabuuan tuldok ay maaari ring host ang mas kakaiba "biexciton," na binubuo ng dalawang mga electron at dalawang butas.

Kapag isang maikling-nanirahan biexciton decomposes, undergoes dalawang patak sa enerhiya, analogo sa pag-pababang ng dalawang rungs ng isang hagdan, at isang poton ay inilabas sa bawat yugto. Physicists ay mahaba ay sinusubukan mong gamitin ang prosesong ito upang makakuha ng mga pares ng mga aligutgot photons mula sa kabuuan tuldok. Ang gumagawa gusot posibleng ay na ang biexciton ang maaaring mabulok kasama ng isa sa dalawang posibleng mga pathways, analogo sa dalawang iba't ibang mga ladders na ang dalawang ito sa lupa. Habang nito pagpanaog release ng isang pares ng mga photons sa isang iba't ibang mga uri ng polariseysyon (electric patlang direksyon) depende sa hagdan ito descends. Kung ang drop ng enerhiya sa bawat yugto ay eksakto ang parehong sa parehong mga pathways, kaya na ang mga ladders hitsura magkapareho, ang mga pathways na maging mahirap makilala at bilang isang resulta biexciton release photons sa mga hindi tiyak na halaga ng polariseysyon. Pagsukat ng isang poton ay parehong matukoy ang kanyang polariseysyon at agad na tukuyin ang mga kasosyo nito-isang palatandaan ng gusot.

Subalit imperfections sa loob ng istraktura ng tuldok ang kabuuan lumikha ng mga pagkakaiba sa enerhiya ang mga antas (krusada taas) sa pagitan ng dalawang pathways, paggawa ng mga ito maaaring maliwanagan at paglikha ng mga photons na may paunang natukoy na, malinaw na tinukoy polarizations. Maliban sa mga bihirang pagkakataon, ito ay hawak ng tunay na kahit na para sa maaasahang, malawak kinatha arsenide indium galyum (InGaAs) tuldok na JQI Andreas Muller researcher at ang kanyang mga kasamahan nilikha sa NIST. Muller at ang kanyang mga katrabaho malutas ang problemang ito sa pamamagitan ng beaming ng isang laser sa kabuuan ang tuldok. Electric patlang Ang laser shifts ang mga antas ng enerhiya sa isa sa mga pathways sa gayon na ang dalawang mga pathways tugma up, na nagreresulta sa pagpapalabas ng mga aligutgot photons.

Aligutgot photons ay dumating mula sa mga indibidwal na kabuuan tuldok bago, ngunit sila ay batik-batik sa pamamagitan ng pangangaso para sa mga tuldok sa malaking halimbawa na ang imperfections sinasadyang nagbigay sa dalawang pathways magkatulad enerhiya istraktura. JQI group lider Glenn Solomon sabi na ang gusot pamamaraan na ito ay maaaring gumana para sa isang malawak na iba't-ibang ng kabuuan tuldok. Kahit na ang mga tuldok ay dapat cooled sa cryogenic temperatura, siya nagdadagdag na ang kabuuan tuldok ay maaaring nag-aalok ang mga pakinabang bilang pinagmumulan ng gusot sa kanilang mga maginoo counterparts kristal na sila ay mas malaki at maaari conveniently makagawa ng isang pares ng mga aligutgot photons sa isang oras, sa halip na buwig-buwig.

* A. Muller, WFFang, J. Lawall at GS Solomon. Paglikha ng mga polariseysyon-aligutgot photons mula sa kabuuan ng isang tuldok. Mga nalalapit na sa Pisikal na Sulat Suriin.

Last Update: 3. October 2011 05:37

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