Universität von Oregon
Wissenschaftler haben eine neue Art von künstlichem Atom geschaffen, das bei Raumtemperatur stabil ist und neue Möglichkeiten in der sicheren Quantenkommunikation eröffnet.
Wissenschaftler erschaffen künstliche Atome mit weißem Graphen
In aneues Papier im Tagebuch Nano-Buchstabe, Wissenschaftler der University of Oregon UO zeigen, wie sie weißes Graphen verwendet haben, um künstliche Atome zu erzeugen, die bei Raumtemperatur stabil bleiben, was einen neuen Weg für die Entwicklung von sicheren eröffnet.Quantenkommunikation und optisches Quantencomputing.
VERBUNDEN: NEUER DURCHBRUCH IN DER QUANTENKOMMUNIKATION ZEIGT VERSPRECHEN
"Der große Durchbruch besteht darin, dass wir einen einfachen, skalierbaren Weg gefunden haben, künstliche Atome auf einem Mikrochip zu nanofabrizieren und dass die künstlichen Atome in Luft und bei Raumtemperatur funktionieren", sagte Benjamin Alemán, Physiker der University of Oregon, Co-Autordes Papiers und Mitglied des Materials Science Institute von UO.
Joshua Ziegler, Doktorand in Alemáns Labor und Erstautor der neuen Arbeit, nahm eine zweidimensionale Platte aus hexagonalem Bornitrid, das wegen seiner Farbe und seiner graphenähnlichen Dicke auch als weißes Graphen bekannt ist, und bohrteLöcher hinein, die waren500 Nanometer breit und nur vier Nanometer tiefmit fokussierten Ionenstrahlen.
Als Ziegler das Blatt mit optischer konfokaler Mikroskopie untersuchte, sah er winzige Lichtflecken, die von den gebohrten Löchern ausgingen. Bei der Analyse der Flecken mit speziellen Techniken zum Zählen von Photonen stellte Ziegler fest, dass die Flecken a aussendeten. Einzelphoton auf einmal, die niedrigste mögliche Ebene. Die Flecken selbst sind künstliche Atome, die viele der Eigenschaften teilen, die Atome der realen Welt haben, wie die Emission von Einzelphotonen.
"Unsere Arbeit liefert eine Quelle für einzelne Photonen, die als Träger von Quanteninformationen oder als Qubits fungieren könnten. Wir haben diese Quellen strukturiert und so viele geschaffen, wie wir wollen, wo wir wollen", sagte Alemán. "Wir möchtendiese Einzelphotonen-Emitter in Schaltkreise oder Netzwerke auf einem Mikrochip zu strukturieren, damit sie miteinander oder mit anderen bestehenden Qubits wie Festkörperspins oder supraleitenden Schaltkreis-Qubits kommunizieren können."