Các nhà khoa học làm cho exciton tối sáng hơn gấp 300.000 lần cho công nghệ lượng tử

Các nhà khoa học từ Đại học Thành phố New York (CUNY) và Đại học Texas tại Austin đã đạt được một bước đột phá quan trọng bằng cách khuếch đại phát xạ ánh sáng của các exciton tối—các trạng thái ánh sáng-vật chất lượng tử thường vô hình được tìm thấy trong các chất bán dẫn mỏng nguyên tử—gần 300.000 lần. Sử dụng một buồng quang học kích thước nano gồm các ống nano vàng và một lớp nguyên tử đơn của tungsten diselenide (WSe₂), nhóm nghiên cứu đã làm cho các trạng thái khó nắm bắt này không chỉ trở nên có thể nhìn thấy mà còn có thể điều khiển ở quy mô nano. Tiến bộ này hứa hẹn phát triển các công nghệ tính toán lượng tử và quang tử nhanh hơn, nhỏ hơn và tiết kiệm năng lượng hơn nhờ vào thời gian sống dài và tương tác môi trường thấp của exciton tối. Hơn nữa, các nhà nghiên cứu đã chứng minh khả năng điều chỉnh chính xác exciton tối bằng cách sử dụng các trường điện và từ, cho phép kiểm soát phát xạ theo yêu cầu mà không làm thay đổi các đặc tính tự nhiên của chất bán dẫn. Phương pháp này bảo toàn tính toàn vẹn của vật liệu đồng thời đạt được sự kết hợp ánh sáng-vật chất phá kỷ lục. Nghiên cứu cũng đã giải quyết một tranh luận lâu dài trong lĩnh vực quang nano bằng cách chỉ ra rằng