Создан рекордный источник одиночных фотонов

Пятница, 29 января 2021 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Ученые разработали источник одиночных фотонов, который может производить миллиарды этих частиц в секунду. Новое устройство найдет применение в квантовых технологиях.

До сих пор только примерно четверть фотонов, генерируемых источником, была пригодна для использования в устройствах квантовой криптографии. Физики смогли увеличить эффективность источников фотонов в два раза. Это сделает квантовую связь более энергоэффективной

Квантовая криптография уже позволяет исследователям осуществлять абсолютно безопасную передачу информации. Эта технология основана на кодировании информации в квантовых свойствах фотонов и передаче этих частиц на большие расстояния. В будущем удаленные квантовые процессоры будут взаимодействовать друг с другом с помощью одиночных фотонов. И, возможно, сам процессор будет использовать фотоны в качестве кубитов для вычислений.

Главным компонентом систем квантовой связи является эффективный источник одиночных фотонов. Теперь физики из Базельского университета и Рурского университета в Бохуме представили новое устройство такого типа, которое значительно превосходит ранее известные системы по своей эффективности. Каждый фотон в таких устройствах создается с помощью возбуждения квантовой точки из полупроводникового материала. Обычно возникающие при это кванты света вылетают из наночастицы во всех возможных направлениях, из-за чего эффективность работы устройства снижается.

Ученые нашли способ избежать этих потерь. Авторы смогли создать своего рода «воронку», которая способна посылать все фотоны в определенном направлении. «Воронка» представляет собой микрорезонатор, который захватывает почти все фотоны и затем направляет их в оптическое волокно, откуда частицы могут поступать уже в устройство для кодирования сигнала.

Эффективность всей системы — то есть вероятность того, что возбуждение квантовой точки действительно приведет к созданию пригодного для использования фотона — составляет 57%, что более чем вдвое превышает эффективность предыдущих источников одиночных фотонов.

Статья об открытии опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 186
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003