Физики создали однофотонный переключатель на основе двумерных полупроводников

Четверг, 29 апреля 2021 г.

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

Исследователи смогли реализовать однофотонные переключатели на ридберговских экситонах в двумерных полупроводниках. Открытие поможет улучшить квантовые вычислительные технологии.

Однофотонные переключатели — ключевой элемент квантовых вычислительных устройств. Теперь ученые показали, как можно увеличить эффективность таких систем

Способность включать и выключать физический процесс при помощи одного фотона — один из главных строительных блоков будущих квантовых фотонных компьютеров. Для этого необходимо создать устройства, способные поддерживать высокий уровень нелинейно-оптических взаимодействий. 

В твердотельных системах самыми привлекательными кандидатами для реализации нелинейностей на квантовом пределе являются экситонные поляритоны — квазичастицы, возникающие в результате объединения электронных возбуждений (экситонов) и фотонов. Теперь физики показали, что для создания сильных нелинейно-оптических взаимодействий можно использовать «ридберговские состояния» в твердотельных материалах. 

Для этого исследователи охлаждали до различных температур образец двумерного полупроводника — диселенида вольфрама (WSe2). В результате ученые наблюдали появление в материале экситонных поляритонов большого размера, которые обеспечивали высокую степень нелинейности. 

По словам авторов, их открытие представляет собой первый шаг к генерации сильных фотонных взаимодействий в твердотельных системах. Исследованием уже заинтересовались представители Армии США. Согласно им, работа физиков может помочь в создании систем по обработке информации со сверхнизким потреблением энергии и вычислений для мобильных армейских платформ, таких как беспилотники. Также оптическая нелинейность в фотонных вычислительных системах позволят снизить потребление энергии устройствами и увеличить их производительность.

Статья опубликована в журнале Nature Communications.

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


Просмотров: 131
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