Menurut penelitian nanotube karbon yang menjanjikan sumber foton tunggal kuantum

Menurut laporan: 20 Juni (Reporter Liu Xia) Menurut berita terkini dari situs web resmi Laboratorium Nasional Los Alamos di Amerika Serikat, para peneliti laboratorium sedang bekerja sama dengan mitra Prancis dan Jerman untuk mengeksplorasi penggunaan karbon nanotube sebagai alat pemrosesan informasi sekali pakai. Potensi pemancar fotonik. Penelitian baru yang diterbitkan dalam jurnal Nature Science edisi terbaru akan mendorong pengembangan komunikasi kuantum berbasis optik dan komputasi kuantum.

Salah satu penulis makalah tersebut, Stephen Doron, seorang ilmuwan di Pusat Nanoteknologi Integratif (CINT) Laboratorium, berkata: "Kami secara khusus tertarik pada kemajuan nanotube dengan mengintegrasikannya ke dalam rongga optik untuk memanipulasi dan mengoptimalkan sifat luminescent. Nanotube karbon dapat diintegrasikan dengan baik ke dalam struktur optik, dan integrasi nanotube karbon ke dalam perangkat elektroluminesensi dapat mengendalikan waktu emisi cahaya dengan lebih baik. Saat ini kami tengah berupaya keras untuk mempelajari penggunaan nanotube karbon sebagai panjang gelombang tunggal untuk telekomunikasi pada suhu ruangan. Jalur pemancar foton, dan sifat fotofisikanya."

Dalam jaringan informasi tradisional, informasi mengalir dalam bentuk "bits", yang diproses dan dimodulasi oleh sirkuit elektronik dan ditransmisikan melalui pulsa optik. Jaringan informasi kuantum menggunakan "qubits" untuk memproses dan menyimpan informasi kuantum. Tidak seperti jaringan klasik, transmisi informasi antara simpul yang berbeda dalam jaringan informasi kuantum menggunakan foton tunggal, bukan pulsa cahaya yang kuat.

Makalah ini menunjukkan bahwa sumber foton tunggal yang baik (sumber cahaya yang memancarkan paling banyak satu foton dalam waktu tertentu) sangat penting untuk pemrosesan informasi kuantum dan komunikasi kuantum, sementara sumber cahaya tradisional, seperti sinar matahari, lampu listrik, dll., memancarkan “kawanan”. "Foton."

Mengingat hal ini, para peneliti laboratorium, bersama dengan mitra di Prancis dan Jerman, mengeksplorasi potensi penggunaan karbon nanotube sebagai pemancar foton tunggal untuk pemrosesan informasi kuantum. Saat ini, laboratorium telah mengembangkan struktur nanotube yang dimodifikasi secara kimia yang sengaja menciptakan cacat, melokalisasi eksiton, dan mengendalikan pelepasannya.

Doron mengatakan bahwa selanjutnya mereka bermaksud mengintegrasikan nanotube ke dalam resonator optik untuk meningkatkan kecerahan sumber cahaya dan menghasilkan foton yang tidak dapat dibedakan. Dia berkata: "Untuk menciptakan foton tunggal yang tidak dapat dibedakan satu sama lain, kami mengandalkan fungsionalisasi nanotube karbon ini untuk membuatnya sesuai untuk integrasi perangkat, dan untuk meminimalkan kemampuan lokasi cacat untuk berinteraksi dengan lingkungan."