‍ 🔴 توسعه درخشان‌ترین منبع تک‌فوتون دمای اتاق در جهان برای فناوری‌های کوانتومی

🔸 تیمی از پژوهشگران دانشگاه ملی تسینگ هوا (NTHU) به سرپرستی پروفسور Hao-Wu Lin، موفق به ساخت درخشان‌ترین #منبع_تک‌_فوتون دمای اتاق در جهان شدند که با انتشار بیش از ۲.۳ میلیارد فوتون در ثانیه، رکورد جدیدی را ثبت کرده است. این دستاورد مهم که در  Science Advances منتشر شده، گامی بزرگ به سوی #ارتباطات_کوانتومی عملی و تراشه‌های فوتونیک یکپارچه محسوب می‌شود.

🔹برای غلبه بر چالش‌های موجود، این تیم #نقاط_کوانتومی پروسکایت را با نانومکعب‌های نقره‌ای با ابعاد حدود ۱۰۰ نانومتر ترکیب کردند تا یک نانوکاواک پلاسمونیک (Plasmonic Nanocavity) ایجاد کنند که برهم‌کنش‌های قوی نور و ماده را ممکن می‌سازد. از آنجا که نقاط کوانتومی پروسکایت در حلال‌های قطبی به سرعت تخریب می‌شوند، محققان با استفاده از لیگاندهای زویتریونی (Zwitterionic Ligands) پوششی محافظ برای آن‌ها ایجاد کردند که بازده کوانتومی فوتولومینسانس را در سطح فوق‌العاده ۹۵ درصد حفظ کرد.

🔸قرار دادن این نقاط کوانتومی در یک نانوکاواک با فاصله تنها ۱۰ نانومتر (بین نانومکعب نقره و فیلم نقره)، باعث ایجاد اثر پورسل (Purcell Effect) شدیدی شد. در نتیجه‌ی این اثر، نرخ انتشار ۴۳۵ برابر افزایش یافت، طول عمر انتشار به کمتر از ۱۲ پیکوثانیه رسید و شدت کلی انتشار در مقایسه با نقاط کوانتومی جفت‌نشده، حدود ۲۵۰ برابر بهبود یافت.

🔹به گفته پروفسور Lin، این فرآیند انتشار به قدری سریع است که پدیده «چشمک‌زدن» (Blinking) که همواره عملکرد منابع تک‌فوتون را محدود می‌کرد، عملاً حذف می‌شود. برخلاف بسیاری از منابع تک‌فوتون رایج که به خنک‌سازی کرایوژنیک نیاز دارند، این پلتفرم در دمای اتاق به شکلی پایدار عمل می‌کند که پیچیدگی و هزینه سیستم را به شدت کاهش می‌دهد. شدت روشنایی این منبع به حدی بود که در طول آزمایش، آشکارساز میکروسکوپ را کاملاً اشباع کرد و محققان را ناچار ساخت تا از فیلترهای کاهنده نور در مسیر نوری استفاده کنند.

🔻 این فناوری می‌تواند ظرف پنج سال آینده در ارتباطات رمزنگاری‌شده کوانتومی و طی پنج تا ده سال آینده به عنوان یکی از اجزای کلیدی کامپیوترهای کوانتومی به کار گرفته شود. تیم تحقیقاتی اکنون در حال توسعه منابع نوری چندرنگ برای افزایش پهنای باند و گسترش این فناوری به طول موج‌های فروسرخ سازگار با شبکه‌های فیبر نوری است.

📎 لینک خبر

🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰
🟢join: @QuantumTEQ
🌐Website
🔵LinkedIn
#اخبار  #نقطه_کوانتمی