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NIST的科學家們證實,蝕刻的量子點作為單光子源工作

Published on February 25, 2011 at 4:00 AM

雪花或指紋一樣,沒有兩個量子點是相同的。但這些半導體納米晶體的塑造和定位的一個新的蝕刻方法可能改變這種狀況。

更重要的是,在測試的國家標準與技術研究院(NIST)的確認,蝕刻的量子點發出的光的單粒子(光子),提高供電量子通信設備的新類型的前景。

彩色的量子點形貌,利用電子束光刻和蝕刻。這種量子點可以塑造和定位,比點與傳統的晶體生長的方法更可靠。

傳統的方式來建立量子點在NIST和其他地方,像一個解決方案中的晶體成長,但這種不規則形狀有點雜亂無章的過程的結果。新的,更為精確的過程是由NIST的博士後研究員 Varun維爾馬,當他在伊利諾伊大學的學生。維爾馬使用電子束光刻和蝕刻雕刻在半導體夾心量子點(稱為量子阱),範圍在兩個維度的顆粒。光刻控制點的大小和位置,而夾層厚度和組成以及點的大小,可用於調整點的光發射的顏色。

一些量子點的發光個別的,孤立的光子上的需求,為量子信息系統,通過操縱單個光子的信息進行編碼的關鍵特徵的能力。在新的工作報告在光學快報,NIST的測試證明,平版印刷和蝕刻的量子點單光子源確實工作。砷化銦鎵的點上進行測試。各種直徑的點圖案的方陣列的具體位置。使用激光激發個別的點和分析溫室氣體排放的一個光子探測器,NIST的研究人員發現,寬 35納米(nm)的點,例如,發出幾乎在所有光線波長 888.6納米。時序模式表示,作為單光子列車發出的光。

NIST的研究人員正計劃興建個人蝕刻點周圍的反射腔,來指導自己的光發射。如果每個點可以發出最光子垂直於芯片表面,可以收集更多的光線,使更有效率的單光子源。與晶體生長的量子點垂直排放已得到證實,但這些點不能定位或分佈在腔可靠。蝕刻點不僅精確定位,而且相同點的可能性,這可能被用來產生光的特殊狀態,如兩個或兩個以上的光子糾纏,量子現象,鏈接他們的財產,即使在距離。

在實驗中測試的量子點在NIST。最後一個步驟是在美國伊利諾斯大學的,其中一個晶體層的增長點,形成清潔的接口進行。

來源: http://www.nist.gov/

Last Update: 7. October 2011 21:03

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