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Cientistas do NIST Confirmar que os pontos Gravado Quantum Trabalho como fontes de fótons individuais

Published on February 25, 2011 at 4:00 AM

Como flocos de neve ou impressões digitais, não há dois pontos quânticos são idênticos. Mas um método novo ataque para a formação e posicionamento desses nanocristais semicondutores pode mudar isso.

Além do mais, testes do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) confirmam que os pontos quânticos gravado emitem partículas única de luz (fótons), aumentando as perspectivas para alimentar novos tipos de dispositivos para comunicações quânticas.

Colorized micrografia de pontos quânticos feitas utilizando litografia por feixe de elétrons e gravura. Este tipo de ponto quântico pode ser moldada e posicionada de forma mais confiável do que os pontos feitos com métodos convencionais de crescimento de cristal.

A maneira convencional para construir pontos-quantum NIST e em outros lugares é fazê-los crescer como cristais em uma solução, mas este processo resulta um tanto descurado em formas irregulares. O processo novo, mais preciso foi desenvolvido pelo NIST investigador postdoctoral Varun Verma, quando ele era um estudante na Universidade de Illinois. Verma usa litografia por feixe de elétrons e corrosão de esculpir pontos quânticos dentro de um sanduíche de semicondutores (chamado assim quantum) que confina partículas em duas dimensões. Litografia controla o tamanho do ponto e da posição, enquanto que a espessura sanduíche e composição, bem como dot-size pode ser usado para ajustar a cor de emissões de luz é o ponto.

Alguns pontos quânticos são capazes de emitir individual, fótons isolados na demanda, uma característica fundamental para sistemas de informação quântica que codificam a informação através da manipulação de fótons individuais. No novo trabalho relatado na Optics Express, testes NIST demonstrou que os pontos litografada e gravado quantum realmente funcionam como fontes de fótons individuais. Os testes foram realizados em pontos feitos de índio arseneto de gálio. Pontos de vários diâmetros foram modelados em posições específicas em matrizes quadradas. Usando um laser para excitar pontos individuais e um detector de fótons para analisar as emissões, os pesquisadores descobriram que NIST pontos 35 nanômetros (nm) de largura, por exemplo, emitida quase toda a luz em um comprimento de onda de 888,6 nm. O padrão de tempo indicam que a luz foi emitida como um trem de fótons individuais.

Os investigadores do NIST agora planejam a construção de cavidades reflexivo em torno de pontos individuais gravados para guiar suas emissões de luz. Se cada ponto pode emitir fótons mais perpendicular à superfície do chip, mais luz pode ser recolhido para tornar uma fonte de fóton único mais eficaz. Emissão vertical tem sido demonstrada com pontos de cristal cultivado quântica, mas esses pontos não podem ser posicionados ou distribuído de forma confiável em cavidades. Pontos gravados oferecer não só um posicionamento preciso, mas também a possibilidade de fazer pontos idênticos, o que poderia ser usado para gerar estados especiais de luz, como dois ou mais fótons que estão entrelaçados, um fenômeno quântico que liga suas propriedades mesmo à distância.

Os pontos quânticos testados nos experimentos foram feitos no NIST. A etapa final foi realizada na Universidade de Illinois, onde uma camada de cristal foi crescido ao longo dos pontos na forma de interfaces limpas.

Fonte: http://www.nist.gov/

Last Update: 10. October 2011 11:36

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