Ученые из США предложили новый источник одиночных фотонов для квантовой криптографии, кубитов и не только

Исслeдoвaтeли с Лoс-Aлaмoсскoй нaциoнaльнoй лaбoрaтoрии сoздaли нoвый клaсс квaнтoвыx тoчeк с пoтeнциaльнo бoльшими вoзмoжнoстями с целью мeдицинскoй визуaлизaции, квантовой криптографии и квантовых вычислений. Редкость разработки состоит в том, словно спектрально чистые одиночные фотоны испускаются подле комнатной температуре в широко настраиваемом диапазоне длин волн.

В целях создания квантовых точек, испускающих одиночные фотоны, учёные использовали единство в растворе коллоидных наночастиц. Полученные в ходе химических процессов квантовые точки представляют с лица ядро из селенида кадмия в оболочке изо сульфида кадмия. Для превращения таких структур в излучатели одиночных фотонов исследователи вставили посреди оболочкой и ядром прослойку с сульфида ртути. Оказалось, зачем простое наращивание толщины прослойки дискретно меняет длину волны излучения фотона.

«Этот другой синтез позволяет с высокой точностью надзирать на атомном уровне толщину излучающей прослойки сульфида ртути. Изменяя её с медленно в один атомный слой, автор можем настраивать длину волны излучаемого света дискретными квантовыми скачкообразно и в дальнейшем плавно её налаживать, меняя размер ядра селенида кадмия», — сказал Володя Саевич, ведущий химик проекта.

Новые структуры стократ превосходят существующие квантовые точки ближнего инфракрасного диапазона. Они демонстрируют ровное свет на уровне одной точки близко идеальной однофотонной чистоты быть комнатной температуре. Такое стабильное манера держаться хорошо сохраняется как рядом оптическом, так и при электрическом возбуждении.

Практическим применением разработки может заделаться медицинская визуализация, которая позволит глубже и безопаснее зайти на огонек вглубь тканей человека, квантовая криптография, которая требует быстрых и качественных источников одиночных фотонов во (избежание распределения квантовых ключей, квантовые компьютеры, в которых фотоны играют занятие кубитов, маркировка для защиты ото подделок и ряд других приложений.

Же не стоит ожидать немедленных прорывов. Учёные поясняют, по какой причине ещё предстоит добиться неразличимости фотонов — увериться, что одиночные фотоны, испускаемые разными квантовыми точками получай подложке, идентичны по своим квантово-механическим свойствам. Сим исследователи займутся на следующем этапе работы.

Категория: Телефоны