🟠نمایش یک منبع تک‌فوتون قطعی با تمایزناپذیری بی‌سابقه در باند مخابراتی C

🔹یک تیم تحقیقاتی از آلمان، یک منبع تک فوتونی قطعی را نشان داده‌اند که عدم تمایز فوتون با بالاترین رکورد را در باند C مخابراتی (حدود ۱۵۵۰ نانومتر) ارائه می‌دهد.

🔸این دستاورد یکی از گلوگاه‌های قدیمی در فناوری‌های فوتونیک کوانتومی را برطرف می‌کند؛ جایی که تاکنون منبعی باکیفیت، قابل‌کنترل و سازگار با زیرساخت‌های فیبر نوری در دسترس نبود.

🔹دستاورد اصلی، تحقق همزمان سه ویژگی حیاتی است: تولید فوتون به‌صورت درخواستی (قطعی)، عملکرد در باند C مخابراتی، و عدم تمایزناپذیری تقریباً ایده‌آل فوتون‌ها.

🔸#محاسبات_کوانتومی_فوتونیکی و شبکه کوانتومی به تداخل بین فوتون‌های یکسان متکی هستند که نیاز به تمایزناپذیری بسیار بالا دارد. در حالی که منابع احتمالاتی مانند تبدیل پایین پارامتری خود به خودی (SPDC) کیفیت فوتون عالی را ارائه می‌دهند، اما زمان تولید فوتون در آن‌ها قابل‌کنترل نیست.

🔹از سوی دیگر، منابع نقطه کوانتومی قطعی موجود در باند C تاکنون به قابلیت مشاهده تداخل دو فوتونی حدود 72٪ محدود بوده‌اند، که برای پروتکل‌های کوانتومی مقیاس‌پذیر کافی نیست.

🔸این دستگاه جدید از نقاط کوانتومی ایندیوم آرسنید (InAs) تعبیه شده در ایندیوم آلومینیوم گالیوم آرسنید، که در یک رزوناتور توری براگ حلقوی (circular Bragg grating resonator) برای افزایش انتشار ادغام شده‌اند، استفاده می‌کند.

🔹محققان با مقایسه دقیق مکانیسم‌های تحریک، دریافتند که تحریک به کمک فونون - که توسط ارتعاشات شبکه‌ای انجام می‌شود - از پمپاژ نوری پرانرژی معمولی بهتر عمل می‌کند.

❗این رویکرد، قابلیت مشاهده تداخل دو فوتونی خام تقریباً 92٪ را به همراه داشت، که بالاترین میزان گزارش شده برای هر منبع تک فوتونی قطعی است که در باند C مخابراتی کار می‌کند.

🔸این نتیجه عملاً منابع قطعی مبتنی بر نقاط کوانتومی را از نظر کیفیت فوتون به سطح منابع SPDC می‌رساند، در حالی که مزیت حیاتی انتشار همزمان و بر اساس تقاضا را حفظ می‌کند.

🔹این پیشرفت امکان توسعهٔ کاربردهایی را فراهم می‌کند که به تعداد زیادی فوتون هم‌زمان نیاز دارند، از جمله محاسبات کوانتومی مبتنی بر اندازه‌گیری و تکرارگرهای کوانتومی برای ارتباطات کوانتومی راه‌دور، و گامی مهم به سوی سیستم های #فوتونیک_کوانتومی عملی و سازگار با شبکه‌های فیبر نوری به شمار می‌رود.

📎لینک خبر

🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#اخبار