光伏納米粒子可用作量子光源

來源：科技日報(bào) 2023-07-03 15:50:53

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視覺中國供圖

科技日報(bào)訊（記者張佳欣）據(jù)最新一期《自然·光子學(xué)》雜志報(bào)道，美國麻省理工學(xué)院研究人員證明，新型光伏納米粒子可發(fā)出單一的、相同的光子流，這可能為研發(fā)新的量子計(jì)算技術(shù)和量子隱形傳態(tài)設(shè)備鋪平道路。

量子計(jì)算的大多數(shù)路線使用超冷原子或單個(gè)電子的自旋作為量子比特，以構(gòu)成此類設(shè)備的基礎(chǔ)。大約20年前，一些研究人員提出使用光作為基本量子比特單位的想法。這樣做的好處在于無需再使用控制量子比特的昂貴而復(fù)雜的設(shè)備，只需要普通的鏡子和光學(xué)探測器。

研究人員表示，有了這些類似量子比特的光子，就可用家用線性光學(xué)系統(tǒng)建造一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)。因此，這些光子的準(zhǔn)備是關(guān)鍵，他們最終選擇了鉛－鹽類鈣鈦礦納米顆粒。納米顆粒形式的鹵化鉛鈣鈦礦有著極快的低溫輻射速率，光發(fā)射得越快，輸出就越有可能具有定義明確的波函數(shù)，因此，快速的輻射速率使鹵化鉛鈣鈦礦納米顆粒能夠發(fā)射量子光。

為了測試它們產(chǎn)生的光子是否真的具有這種特性，研究人員采用了標(biāo)準(zhǔn)測試，即檢測兩個(gè)光子之間的洪－歐－曼德爾干涉。在沒有任何輻射增強(qiáng)或光子結(jié)構(gòu)的情況下，結(jié)果顯示出高達(dá)0.56±0.12的校正可見度。這些結(jié)果證明了鈣鈦礦納米晶體作為不可區(qū)分的單光子的可擴(kuò)展膠體源的獨(dú)特潛力。

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