İsteğe bağlı foton ışınlaması için başarıyla kullanılan kuantum noktaları!
Avusturya, İtalya ve İsveç'ten bir grup araştırmacı, ışınlanma için kuantum noktalarından isteğe bağlı fotonların kullanımını başarıyla gösterdi. "Science Advances" te yayınlanan bir makalede ekip, bu başarıyı nasıl başardıklarını ve gelecekteki kuantum iletişim ağlarına nasıl uygulanabileceğini açıkladı. Bilim adamları ve diğerleri gerçek bir kuantum iletişim ağı geliştirmekle çok ilgileniyorlar - insanlar bu ağın doğası gereği saldırıya uğramayacağına veya gizlice dinlenmeyeceğine inanıyor. Ancak, bu yeni çalışmanın araştırmacılarının belirttiği gibi: hala bazı sorunlar var. Bunlardan biri, kuantum sinyallerini yükseltmenin zorluğudur. Bu sorunu çözmenin bir yolunun, talep üzerine kuantum tekrarlayıcının bir parçası olarak fotonlar üretmek olduğunu ve bu da yüksek saat hızlarını verimli bir şekilde idare etmeye yardımcı olduğunu belirtti.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme: Bu yeni araştırmada, bunu başarmak için yarı iletken kuantum noktaları kullanıldı. Yarı iletken kuantum noktalarının kullanılma olasılığı üzerine yapılan önceki çalışmalar, bunun ışınlanmayı göstermenin uygun bir yolu olduğunu göstermiştir, ancak yalnızca belirli koşullar altında, bu koşullar isteğe bağlı uygulamalara izin vermemektedir. Bu nedenle, henüz bir düğme teknolojisi olarak kabul edilmediler. Araştırmacılar, bu yeni çabada, oldukça simetrik kuantum noktaları oluşturarak bu sorunun üstesinden geldiler.Kantum noktalarından oluşan delik çiftleri oluşturmak için aşındırmayı kullandılar. Kullandıkları işleme XX (çift eksiton) -X (eksiton) kaskad adı verilir. Daha sonra, istenen XX durumunu doldurmak için bir çift darbe uyarma şeması kullanılır (iki çift foton düştükten sonra, dolaşık halde kalırlar).
Bu şekilde, ışınlanmaya uygun tek fotonlar talep üzerine üretilebilir.Ekip, çift darbeli uyarma şemasının, yeniden uyarmayı en aza indirdiği için bu işlem için kritik olduğunu belirtti. Araştırmacılar, süreçlerini önce öznel girdiler üzerinde ve ardından farklı kuantum noktaları üzerinde test ederek, çok çeşitli uygulamalarda çalışabileceğini kanıtladılar. Daha sonra diğer araştırmacıların sonuçlarını kopyalamak için kılavuz olarak kullanabilecekleri bir çerçeve oluşturuldu. Ancak, işlemin pratik uygulamalarda kullanılabilmesi için daha çok iş yapılması gerektiğini de kabul ediyorlar (esas olarak saat hızını artırmak için).
İsteğe bağlı foton kaynağı ve kuantum ışınlama cihazı, (A) X-X durumunun radyasyon rekombinasyonu, polarizasyona karışmış iki foton sağlar.X durumunun enerjisi bölünürse, ince yapı bölünmesi (FSS) yeterince düşüktür. Talep üzerine üretilen enerji, XX durumunun enerjisinin yarısına ayarlanmış bir rezonant lazer tarafından üretilir. EB, XX'nin bağlanma enerjisini temsil eder. (B) XX'in toplamı, darbe alanının bir fonksiyonu olarak belirtilir. Deneysel veriler (daireler), açıklanan preparatın uygunluğunu belirlemek için üssel olarak sönümlü sinüzoidal kare fonksiyonu (mor eğri) olarak modellenmiştir. (C) Temsili QD'lerin XX ve X geçişlerinin otokorelasyon ölçümü.
(D) Kuantum ışınlanması için deneysel cihaz. QD'yi iki kez uyarmak için darbeli bir lazer (Titanyum Safir (TiSa)> kullanılır ve daha sonra bir çift erken çift (PE) ve geç (PL) dolaşık fotonlar t ayrıştırır. Ardından, XX ve X fotonları filtre (F ) Spektral ayırma Erken XE ve geç XL, çan şeklinde durum ölçümü gerçekleştirmek için iki ışın ayırıcıdan (BS) oluşan HOM Mach-Zehnder'i kullanır. Polarizörler (POL'lar) ve değişken geciktiriciler (VR'ler) sırasıyla XL girişlerini tanımlar Durum ve XXE algılama durumu.Sonra üç foton korelasyon ölçümü, varış zamanı ve çığ diyotunun (adp) fonksiyonunu kaydeder.Resim: Bilimde İlerleme (2018)
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme © Science X Network
Referans dergi makaleleri: "Science Advances"
DOI: 10.1126 / sciadv.aau1255
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
