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  • 光和物质界面彼此感化是形成量子通信的根本?

  • 发布时间:2019-10-10 22:38
  •   一个无效的光-物质界面,可能形成量子通信的根本。然而,正在发展过程中构成的某些布局会干扰信号。某些半导体布局,即所谓的量子点,可能形成量子通信的根本,它们是物质和光之间的无效接口,由量子点发射的光子(光粒子)能够远距离传输消息。

      然而,正在制制量子点的过程中,布局是默认构成的,这会干扰通信。巴塞尔大学、鲁尔-波鸿大学和福尔森斯琴特姆-朱利奇科学家,现正在曾经成功地消弭了这些干扰,其研究颁发正在《通信物理学》上。

      若是研究人员锁定一个电子和一个电子空,正在一个电子该当存正在的,正在一个狭小的空间内带正电,电子和电子空一路构成激发态。当它们从头连系时,激发态消逝,发生光子。波鸿大学使用固态物理学阿恩·德维希博士说:这种光子可能能够做为远距离量子通信的消息载体。

      量子点是正在半导体材料砷化铟中发生的,研究人员正在砷化镓衬底上发展这种材料。正在这个过程中,一个滑腻的砷化铟层正在,只要一个半原子层的厚度下构成,这就是所谓的浸湿层。随后,研究人员制制了曲径为30纳米、高度为几纳米的小岛,这些是量子点。

      正在第一步中必需堆积的浸湿层会惹起问题,由于它也含有被激发的电子空,电子空会衰变并可能光子。正在润湿层中,这些形态比量子点更容易衰变。然而,正在这个过程中发生的光子不克不及用于量子通信,相反,它们会正在系统中发生静态噪声。

      波鸿大学使用固态物理系从任Andreas Wieck注释说:浸湿层笼盖了整个概况,而量子点只笼盖了半导体芯片的千分之一,这就是为什么光大约比量子点发出的光强1000倍。浸湿层以略高于量子点的频次和强度辐射光子。就仿佛量子点发出的是腔体音高A,而浸湿层发出的是比腔体音高高1000倍的B。

      通过只激发所需的能量形态来忽略这些干扰,然而,若是量子点被用做量子使用的消息单元,那么用更多的电子给它们充电可能是抱负的。但正在这种环境下,浸湿层的能量程度也会同样激发。研究小组现正在通过正在浸湿层的量子点之上,添加一层砷化铝层来消弭这种干扰。因而,润湿层中的能量形态被移除,这反过来又降低了电子和电子空从头组归并发射光子的可能性。

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