可调谐单光子发射器可实现量子信息处理

作者:leyu乐鱼体育官网发布时间:2021-11-28 02:07

本文摘要:光通讯网讯:据外媒报导,科学家早已研发出有需要在室温和通信波长下构建单光子升空的碳纳米管量子发光体。这些发射器可用作处置光学量子信息和信息安全,以及感测、计量和光学等。该项目顺利的关键点是需要被迫纳米管沿着管的单个点收到光,特别是在是在缺失部位。关键是将缺失能级容许在每个管一个缺失能级,以便每次不能升空一个光子。 为了超过如此低的掌控度,研究人员利用重氮基化学法将有机分子与纳米管的表面融合,作为缺失部位。重氮反应需要掌控引进苯类缺失,减少对周围环境中大自然波动的敏感性。

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光通讯网讯:据外媒报导,科学家早已研发出有需要在室温和通信波长下构建单光子升空的碳纳米管量子发光体。这些发射器可用作处置光学量子信息和信息安全,以及感测、计量和光学等。该项目顺利的关键点是需要被迫纳米管沿着管的单个点收到光,特别是在是在缺失部位。关键是将缺失能级容许在每个管一个缺失能级,以便每次不能升空一个光子。

为了超过如此低的掌控度,研究人员利用重氮基化学法将有机分子与纳米管的表面融合,作为缺失部位。重氮反应需要掌控引进苯类缺失,减少对周围环境中大自然波动的敏感性。重氮基化学法还容许研究人员取得纳米管升空波长的固有可调性。

来自美国新墨西哥州洛萨拉摩斯国家实验室的研究人员指出,早已分解了通过用于化学功能化的碳纳米管,在室温和通信波长下需要构建单光子升空的首个材料。这些量子光发射器对于基于光学的量子信息处置和信息安全、超灵脆弱测、计量学和光学市场需求以及量子光学研究的光子源十分最重要。图片来源:美国新墨西哥州洛萨拉摩斯国家实验室在此次实验中,在单壁碳纳米管中共价引进缺失位点的激子局域化获取了一种具备超高单光子纯度(99%)的室温单光子升空和强化的相似抛物线噪声无限大的升空稳定性的途径。

研究人员更进一步指出,不存在于其结构多样性中的单壁碳纳米管的固有光学可调性增进了横跨整个通信频段的室温单光子升空的产生。在研究中用于的仅次于纳米管直径(0.936nm),构建了了解通信C频带(1.55μm)中心的单光子升空。

大多数通过其他量子升空方法产生的波长对于通信应用于来说太短了。通过自由选择必要直径的纳米管,该研究团队需要将单个光子升空回声到必要的通信波长区域。美国新墨西哥州洛萨拉摩斯国家实验室项目负责人StephenDoorn回应:“理想情况下,单个光子发射器能获取室温运营和通信波长的升空,但这依然是一个难以实现的目标。

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到目前为止,可以在这些波长中作为单光子升空体的材料必需被加热到液氦温度,因此它们不过于限于于最大限度运用或其他科研目的。功能化碳纳米管具备更进一步发展的前景,还包括官能化化学的变革;统合到光子、等离子体激元和超强材料结构中,以更进一步掌控量子升空特性;构建加装到有所不同应用于的电动器件和光学电路中。

该研究早已公开发表在了《大自然光子学》杂志中。


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