Các nhà khoa học chế tạo thiết bị chấm lượng tử, phát ra cặp photon với độ tinh khiết kỷ lục

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển một thiết bị chấm lượng tử bán dẫn phát ra các cặp photon với độ tinh khiết chưa từng có, đạt tới 98,3% ánh sáng phát ra dưới dạng các cặp photon — một trong những hiệu suất cao nhất được ghi nhận đối với nguồn trạng thái rắn. Khác với các nguồn tinh thể phi tuyến truyền thống tạo ra các cặp photon một cách xác suất bằng cách tách các photon laser, thiết bị này tạo ra các cặp photon từ một bộ phát lượng tử đơn lẻ, mang lại khả năng tạo photon xác định hơn và không có nhiễu. Các cặp photon rất quan trọng đối với công nghệ lượng tử vì tính chất tương quan hoặc vướng víu của chúng cho phép ứng dụng trong truyền thông siêu bảo mật, đo lường chính xác, hình ảnh lượng tử và cảm biến tiên tiến. Đột phá này dựa trên việc nhúng một chấm lượng tử đơn vào bên trong một buồng cộng hưởng quang học hình trụ vi mô, giúp tăng cường phát xạ photon thông qua hiệu ứng Purcell. Các nhà nghiên cứu đã sáng tạo điều khiển chấm lượng tử vào trạng thái "exciton tối" kéo dài bằng cách kích thích vỏ p chọn lọc phân cực với các xung laser được điều chỉnh tinh vi. Trạng thái tối này hoạt động như một khu vực tạm giữ cho phép hai electron chiếm giữ chấm lượng tử đồng thời, tạo thành trạng thái biexciton, sau đó phân rã bằng cách phát ra hai photon trong