澳大利亚麦格理（Macquarie）领导的重大发现可以改善量子通信和光量子数据处理的应用。

来自光纤腔偏振相互作用的量化输出。

由澳大利亚悉尼麦格理大学领导的国际研究团队展示了一种将普通激光转换为“真正的量子光”的新方法。

该方法使用由砷化镓制成的纳米厚膜，砷化镓是一种广泛用于太阳能电池的半导体材料。他们将薄膜夹在两个镜子之间以操纵入射光子。

光子与半导体中的电子-空穴对相互作用，形成新的嵌合粒子，称为极化子，它同时具有光子和电子-空穴对的特性。极化子在几皮秒后衰减，它们释放的光子表现出不同的量子特性，称为特征。

该团队评论说，“虽然目前这些量子特征很弱，但这项工作开辟了按需生产单光子的新途径。”该研究发表在Nature Materials上。

来自麦格理物理与天文学系的副教授Thomas Volz和该论文的高级作者评论说：“按需生产单光子的能力对量子通信和光量子信息处理的未来应用非常重要。 认为潜在的应用，如坚不可摧的加密，超高速计算机，更高效的计算机芯片，甚至是功耗最低的光学晶体管。“

超出目前的限制

目前，单光子发射器通常由材料工程创建 - 其中材料本身以内置“量子”行为的方式组装。但是这种标准方法在越来越小的尺度上面临严重的限制，因为产生相同的单光子 纯材料工程的发射器极具挑战性。

“这意味着，一旦我们可以增加我们正在生产的量子特征的强度，我们的方法可能更适合大规模扩展。我们也许能够通过光子纳米结构工程而不是直接通过材料工程采用半导体制造相同的量子发射器，“来自麦格理的Guillermo Munoz Matutano博士和该论文的第一作者说。

沃尔兹博士补充说：“虽然离现实世界的应用程序还有一段距离，但我们的论文描述了一个重要的里程碑，特别是极化群体在过去的十到十五年里一直在等待。极化相互作用如此强烈以至于它们可以在光子上印上量子特征的机制迄今尚未获得，并为该领域的研究人员开辟了一个全新的天地。

麦格理大学团队是ARC工程量子系统卓越中心（EQUS）的一部分，实验是在Lindfield的实验室进行的，该实验室是麦格理量子实验室的一部分。该论文与苏黎世联邦理工学院同时进行的类似研究同时出现。

微信分享

x

用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈

网站内容来源于互联网、原创，由网络编辑负责审查，目的在于传递信息，提供专业服务，不代表本网站及新媒体平台赞同其观点和对其真实性负责。如因内容、版权问题存在异议的，请在 20个工作日内与我们取得联系，联系方式：021-80198330。网站及新媒体平台将加强监控与审核，一旦发现违反规定的内容，按国家法规处理，处理时间不超过24小时。