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NIST-Wissenschaftler Bestätigen, Dass Geätzte Quantums-Punkte als Quellen von Einzelnen Photonen Arbeiten

Published on February 25, 2011 at 4:00 AM

Wie Schneeflocken oder Fingerabdrücke sind keine zwei-Quantums-Punkte identisch. Aber eine neue Radierungsmethode für die Formung und die Positionierung dieser Halbleiter nanocrystals änderte möglicherweise die.

was mehr ist, bestätigen Prüfungen am National Institute of Standards and Technology (NIST), dass geätzte Quantumspunkte die einzelnen Partikel von hellem (Photonen) ausstrahlen und aufladen, prospektiert für anschaltende neue Typen von Einheiten für Quantumsnachrichtenübermittlung.

Colorized-Mikrograph von den Quantumspunkten gemacht unter Verwendung der Elektronenstrahllithographie und -radierung. Dieses Baumuster des Quantumspunktes kann geformt sein und brachte zuverlässig als die Punkte in Position, die mit herkömmlichen Kristallwachstumsmethoden gemacht werden.

Die herkömmliche Methode, Quantum Punkt-an NIST aufzubauen und anderswo-ist, sie wie Kristalle in einer Lösung zu wachsen, aber dieses ein wenig zufällige Prozessergebnisse in den unregelmäßigen Formen. Der neue, genauere Prozess wurde von NIST-Habilitationsforscher Varun Verma entwickelt, als er ein Student an der Universität von Illinois war. Verma-Gebrauchs-Elektronenstrahllithographie und -radierung, zum von Quantumspunkten innerhalb einer Halbleiterzwischenlage zu schnitzen (genannt eine Quantumsvertiefung) dieser Grenzpartikel in zwei Abmessungen. Lithographie steuert des die Größe und die Stellung Punktes, während Zwischenlagenstärke und Zusammensetzung-wie wohl, während Punkt verwendet werden Größe-kann, um die Farbe der Lichtemissionen des Punktes zu justieren.

Einige Quantumspunkte sind zu die einzelnen, getrennten Photonen Bedarfs- ausstrahlen, ein entscheidendes Merkmal für QuantumsInformationssysteme fähig, die Informationen kodieren, indem sie einzelne Photonen manipulieren. Im neuen Werk, das in der Optik berichtet wird, Drücken Sie aus, zeigten NIST-Prüfungen, dass die lithographierten und geätzten Quantumspunkte tatsächlich als Quellen von einzelnen Photonen arbeiten. Die Prüfungen wurden an den Punkten durchgeführt, die vom IndiumGalliumarsenid gemacht wurden. Punkte von verschiedenen Durchmessern wurden in den spezifischen Stellungen in den quadratischen Reihen kopiert. Unter Verwendung eines Lasers, zum von einzelnen Punkten und von Photondetektor zu erregen, um Emissionen zu analysieren, fanden NIST-Forscher, dass Punkte 35 nm (nm) breit zum Beispiel fast alle Leuchte an einer Wellenlänge von 888,6 nm ausstrahlten. Das Taktraster zeigte an, dass die Leuchte als Serie von einzelnen Photonen ausgestrahlt wurde.

NIST-Forscher planen jetzt, reflektierende Kammern um einzelne geätzte Punkte zu konstruieren, um ihre Lichtemissionen zu führen. Wenn jeder Punkt die meisten Photonen ausstrahlen kann, die zur Chip-Oberfläche senkrecht sind, kann mehr Leuchte montiert werden, um eine effizientere einzelne Photonquelle zu machen. Vertikale Emission ist mit Kristall-gewachsenen Quantumspunkten demonstriert worden, aber diese Punkte können nicht in Kammern zuverlässig in Position gebracht werden oder verteilt werden. Geätzte Punkte bieten genaues nicht nur in Position bringen aber auch die Möglichkeit der Herstellung von identischen Punkten, die verwendet werden konnten, um spezielle Zustände der Leuchte wie zwei oder mehr Photonen, zu erzeugen die verwickelt werden, ein Quantumsphänomen an, das ihre Eigenschaften sogar in einem Abstand verbindet.

Die Quantumspunkte, die in den Experimenten geprüft wurden, wurden an NIST gemacht. Ein letzter Schritt wurde an der Universität von Illinois durchgeführt, in der eine Kristallschicht über den Punkten gewachsen wurde, um saubere Schnittstellen zu bilden.

Quelle: Schritt

Last Update: 12. January 2012 18:47

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