NIST επιστήμονες επιβεβαιώνουν ότι Χαραγμένο κβαντικές τελείες Εργασία ως Πηγές μεμονωμένα φωτόνια

Published on February 25, 2011 at 4:00 AM

Όπως και νιφάδες χιονιού ή τα δακτυλικά αποτυπώματα, δεν υπάρχουν δύο κβαντικές τελείες είναι πανομοιότυπα. Όμως μια νέα μέθοδος χαρακτική για τη διαμόρφωση και την τοποθέτηση αυτών των νανοσωματιδίων ημιαγωγών μπορεί να το αλλάξει αυτό.

Επιπλέον, οι δοκιμές στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) επιβεβαιώνουν ότι χαραγμένο κβαντικές τελείες εκπέμπουν μόνο τα σωματίδια του φωτός (φωτόνια), την ενίσχυση των προοπτικών για την τροφοδότηση των νέων τύπων συσκευών για την κβαντική επικοινωνία.

Colorized μικρογραφία των κβαντικών τελειών που έγιναν με λιθογραφία δέσμης ηλεκτρονίων και χαρακτική. Αυτός ο τύπος κβαντικών μπορεί να διαμορφωθεί και να τοποθετηθεί πιο αξιόπιστα από ό, τι τελείες γίνει με τις συμβατικές μεθόδους ανάπτυξης κρυστάλλων.

Ο συμβατικός τρόπος για την οικοδόμηση κβαντικές τελείες-σε NIST και αλλού-είναι να τους μεγαλώνουν σαν κρύσταλλα σε μια λύση, αλλά αυτή η κάπως πρόχειρη διαδικασία οδηγεί σε ακανόνιστα σχήματα. Η νέα, πιο ακριβής διαδικασία αναπτύχθηκε από τη NIST μεταδιδακτορικός ερευνητής Varun Verma όταν ήταν φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις. Verma χρησιμοποιεί ηλεκτρονίων λιθογραφία δέσμης και χαρακτικής να χαράσει κβαντικές τελείες μέσα σε σάντουιτς ημιαγωγών (ονομάζεται κβαντική καλά) που περιορίζει τα σωματίδια σε δύο διαστάσεις. Λιθογραφία ελέγχει το μέγεθος και τη θέση του dot, ενώ το πάχος σάντουιτς και η σύνθεση, καθώς και dot μεγέθους-μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συντονιστείτε το χρώμα του φωτός των εκπομπών του DOT.

Μερικοί κβαντικές τελείες είναι ικανή να εκπέμπει άτομο, που απομονώνεται φωτόνια σε πρώτη ζήτηση, ένα κρίσιμο χαρακτηριστικό για τα κβαντικά συστήματα πληροφοριών που κωδικοποιούν τις πληροφορίες με το χειρισμό και μόνο φωτόνια. Το νέο έργο που αναφέρθηκαν σε Optics Express, NIST δοκιμές έδειξαν ότι η λιθογραφημένα και χαραγμένο κβαντικές τελείες, πράγματι, να λειτουργήσει ως πηγή μεμονωμένα φωτόνια. Οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν σε σημεία που κατασκευάζονται από αρσενικούχο γάλλιο ινδίου. Dots διαφόρων διαμέτρων ήταν διαμορφωμένος σε συγκεκριμένες θέσεις στην πλατεία συστοιχίες. Χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ για να διεγείρει μεμονωμένες κουκίδες και έναν ανιχνευτή φωτονίων για την ανάλυση των εκπομπών, NIST ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι τελείες 35 νανόμετρα (nm) ευρέως, για παράδειγμα, εκπέμπουν σχεδόν όλο το φως σε μήκος κύματος 888,6 nm. Το μοτίβο χρόνος έδειξε ότι το φως που εκπέμφθηκε ως ένα τραίνο της ενιαίας φωτόνια.

NIST ερευνητές σχεδιάζουν τώρα να κατασκευάσει ανακλαστικές κοιλότητες γύρω από επιμέρους χαραγμένες κουκίδες με οδηγό το φως των εκπομπών τους. Εάν κάθε κουκίδα μπορεί να εκπέμπει περισσότερα φωτόνια κάθετο προς την επιφάνεια του τσιπ, περισσότερο φως μπορούν να συγκεντρωθούν για να κάνουν μια πιο αποτελεσματική ενιαία πηγή φωτονίων. Κάθετη εκπομπή έχει αποδειχθεί με τα κρυστάλλινα καλλιεργούνται κβαντικές τελείες, αλλά αυτές οι στιγμές δεν είναι δυνατόν να τοποθετηθεί ή να διανεμηθεί με αξιοπιστία στις κοιλότητες. Χαραγμένο κουκίδες προσφέρουν όχι μόνο ακριβή τοποθέτηση, αλλά και τη δυνατότητα να πανομοιότυπα σημεία, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ειδικών κράτη του φωτός, όπως δύο ή περισσότερα φωτόνια που έχουν εμπλακεί, ένα κβαντικό φαινόμενο που συνδέει τις περιουσίες τους, ακόμη και σε απόσταση.

Οι κβαντικές τελείες δοκιμαστεί στα πειράματα που έγιναν στο NIST. Ένα τελικό βήμα έγινε στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις, όπου ένας κρύσταλλος στρώμα είχε αυξηθεί πάνω από τις κουκίδες για να διαμορφώσει καθαρή διασυνδέσεις.

Πηγή: http://www.nist.gov/

Last Update: 7. October 2011 19:11

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