科技日报讯(记者刘霞)由巴西坎皮纳斯州立大学科学家领衔的国际团队,研制出一种新型低密度半导体量子点,其发射单光子的速率较传统方法提升3倍,有望助推量子通信和光子量子计算等技术进一步发展。相关研究成果发表于新一期《纳米快报》。
实验装置。图片来源:美国趣味工程网站量子点是一种纳米级半导体结构,因能捕获电子和空穴,被称为“人造原子”。在外加电场或光照下,它会发出特定频率的光,是现代量子技术中不可或缺的单光子源。
然而,传统方法制备的量子点往往分布密集、结构不规则,不但电子噪声明显,还限制了光子发射速率。
为解决这一难题,研究团队打造了一种“手术刀”级的制备技术——局部液滴蚀刻法。他们先在晶体表面用微小金属液滴“雕琢”出纳米孔洞,再用仅1纳米厚的砷化铟镓材料进行填充,最终形成几乎无缺陷、具备优异光学性能的新型量子点。
这种量子点,光子从激发态“落回”基态并发出光子的平均时间(辐射寿命)为300皮秒,单光子发射速率提升了3倍,为高速量子逻辑操作安装上“加速键”。
更妙的是,这种量子点的空间密度极低,每平方微米仅0.2至0.3个,易于逐个操控,避免了彼此间的干扰。此外,通过调控铟的比例,其发光波长可覆盖780至900纳米,恰好落在集成光子学的“黄金窗口”内。波长越长,传输损耗越小,为实现芯片级量子互联铺平了道路。同时,这一波段也与为传统量子点开发的光学技术兼容。
这类量子点还天然具备产生偏振纠缠光子的潜力,其精细结构分裂值已达到同类材料的顶尖水准,有望在量子加密与量子网络等领域大显身手。
团队表示,低密度、高对称、快发光、长波长,这四大优势集于一身,让新型量子点有望成为集成量子光子学领域的“明日之星”。
科技日报北京12月18日电 (记者张佳欣)美国威斯康星大学麦迪逊分校工程师使用超音速冷喷涂技术,生产出一种新的核聚变“ 当地时间12月17日,美国国家航天航空局(NASA)发表声明称,受不利的天气情况影响,美国国家航天航空局和太空探索技术公司(Spa 中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在基于冷原子的量子存储实验研究中取得重要进展:该团队教授史保森、丁 岁月不居,时节如流。转眼间,2023年已步入尾声。这一年给我们留下了太多值得铭记的精彩时刻:我国科学家成功制备并验证5 关于公布2023年辽宁省自然科学学术成果奖评选结果的通知 各市人力资源和社会保障局,省级学会(协会、研究会),市科学技术协 1月18日,浙江科技大学、嘉兴大学分别在杭州、嘉兴举行揭牌仪式。面向未来,两所高校提出了各自的发展目标。 浙江科技大学 。本文链接:新型量子点发射单光子速率提升3倍http://www.sushuapos.com/show-11-32770-0.html
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