A szilárdtest-kvantumhálózatok hajnala: A kutatók jól látható kvantuminterferenciát mutattak be két független félvezető kvantumpont között – fontos lépés a méretezhető kvantumhálózatok felé

Újra kiadta Platón

Követő: 0

Kezdőlap > nyomja meg > A szilárdtest-kvantumhálózatok hajnala: A kutatók jól látható kvantuminterferenciát mutattak be két független félvezető kvantumpont között – ez egy fontos lépés a méretezhető kvantumhálózatok felé

Kvantum interferencia kísérleti konfigurációja két független szilárdtest QD egyfoton forrás között, amelyeket 302 km szál választ el. DM: dikromatikus tükör, LP: hosszú áteresztő, BP: sáváteresztő, BS: nyalábosztó, SNSPD: szupravezető nanoszálas egyfoton detektor, HWP: félhullámú lemez, QWP: negyedhullámú lemez, PBS: polarizációs nyalábosztó. HITEL
You et al., doi 10.1117/1.AP.4.6.066003

Absztrakt:
Az idei fizikai Nobel-díj a kvantumösszefonódás alapvető érdekét ünnepelte, és a „második kvantumforradalom” lehetséges alkalmazási lehetőségeit is elképzelte – egy új korszakban, amikor képesek vagyunk manipulálni a kvantummechanika furcsaságait, beleértve a kvantum-szuperpozíciót és az összefonódást. Egy nagyszabású és teljesen működőképes kvantumhálózat a kvantuminformációs tudományok szent grálja. A fizika új határait nyitja meg, új lehetőségeket kínálva a kvantumszámítás, a kommunikáció és a metrológia számára.

A szilárdtest-kvantumhálózatok hajnala: A kutatók jól látható kvantuminterferenciát mutattak be két független félvezető kvantumpont között – ez egy fontos lépés a méretezhető kvantumhálózatok felé

Bellingham, WA | Feladás dátuma: 6. január 2023

Az egyik legjelentősebb kihívás a kvantumkommunikáció távolságának a gyakorlatban is használható léptékre való kiterjesztése. A klasszikus jelekkel ellentétben, amelyek zajtalanul erősíthetők, a szuperpozícióban lévő kvantumállapotok nem erősíthetők fel, mivel nem klónozhatók tökéletesen. Ezért egy nagy teljesítményű kvantumhálózathoz nemcsak ultraalacsony veszteségű kvantumcsatornákra és kvantum memóriára van szükség, hanem nagy teljesítményű kvantumfényforrásokra is. A közelmúltban izgalmas előrelépés történt a műholdalapú kvantumkommunikáció és a kvantumismétlők terén, de a megfelelő egyfotonos források hiánya hátráltatta a további fejlődést.

Mi szükséges az egyfoton forrástól a kvantumhálózati alkalmazásokhoz? Először is, egyszerre egy (csak egy) fotont kell kibocsátania. Másodszor, a fényerő eléréséhez az egyfoton forrásoknak nagy rendszerhatékonysággal és magas ismétlési gyakorisággal kell rendelkezniük. Harmadszor, az olyan alkalmazásoknál, mint például a kvantumteleportáció, amelyek független fotonokkal való interferenciát igényelnek, az egyes fotonoknak megkülönböztethetetlennek kell lenniük. További követelmények közé tartozik a skálázható platform, a hangolható és keskeny sávú vonalszélesség (kedvező az időbeli szinkronizáláshoz), valamint az anyag qubitekkel való összekapcsolhatósága.

Ígéretes forrás a kvantumpontok (QD), mindössze néhány nanométeres félvezető részecskék. Az elmúlt két évtizedben azonban a független QD-k közötti kvantuminterferencia láthatósága ritkán haladta meg a klasszikus 50%-os határt, és a távolságokat néhány méter vagy kilométer körül korlátozták.

Amint arról az Advanced Photonics beszámolt, egy nemzetközi kutatócsoport nagy láthatóságú kvantuminterferenciát ért el két független QD között, amelyek ~300 km-es optikai szálakhoz kapcsolódnak. Hatékony és megkülönböztethetetlen egyfoton forrásokról számolnak be, rendkívül alacsony zajszinttel, hangolható egyfoton frekvencia-konverzióval és alacsony szórású, hosszú szálas átvitellel. Az egyes fotonok rezonánsan vezérelt egyedi QD-kből jönnek létre, amelyek determinisztikusan kapcsolódnak mikroüregekhez. A kvantumfrekvencia-konverziókat a QD inhomogenitásának kiküszöbölésére és az emissziós hullámhossz távközlési sávra való eltolására használják. A megfigyelt interferencia láthatósága akár 93%. Chao-Yang Lu vezető szerző, a Kínai Tudományos és Technológiai Egyetem (USTC) professzora szerint „a megvalósítható fejlesztések tovább növelhetik a távolságot ~600 km-re.”

Lu megjegyzi: „Munkánk a korábbi QD-alapú kvantumkísérletekhez képest ~1 km-től 300 km-ig terjedő léptékben ugrott, ami két nagyságrenddel nagyobb, és így izgalmas távlatokat nyit a szilárdtest-kvantumhálózatok felé.” Ezzel a bejelentett ugrással a szilárdtest-kvantumhálózatok hajnala hamarosan felvirágozhat a nap felé.

####

További információért kattintson a gombra itt

Elérhetőségek:
Daneet Steffens
SPIE – Nemzetközi Optikai és Fotonikai Társaság
Iroda: 360-685-5478

Ha van észrevétele, kérem Kapcsolat minket.

A tartalom pontosságáért kizárólag a sajtóközlemények kiadói felelősek, nem pedig a 7th Wave, Inc. vagy a Nanotechnology Now.

Könyvjelző:

Kapcsolódó linkek

CIKK CÍME

Kapcsolódó hírek Sajtó

Hírek és információk

Az ultravékony vanádium-oxiklorid erős optikai anizotróp tulajdonságokat mutat A kétdimenziós anyag valósággá teheti az új nyúlásérzékelőket, fotodetektorokat és más nanoeszközöket Január 6th, 2023

A párolgásból, esőcseppekből és a természet által ihletett nedvességből származó villamos energia Január 6th, 2023

A lítium-kén akkumulátorok egy lépéssel közelebb kerültek a jövő energiaellátásához Január 6th, 2023

Az ostyaméretű 2D MoTe₂ rétegek rendkívül érzékeny szélessávú integrált infravörös detektort tesznek lehetővé Január 6th, 2023

Kvantumkémia

Új kvantumszámítási architektúra használható nagyméretű eszközök összekapcsolására: A kutatók kimutatták az irányított fotonkibocsátást, ami az első lépés a kiterjeszthető kvantumösszeköttetések felé Január 6th, 2023

Új röntgen képalkotó technika a kvantumanyagok tranziens fázisainak tanulmányozására December 29th, 2022

Kvantumkommunikáció

Új röntgen képalkotó technika a kvantumanyagok tranziens fázisainak tanulmányozására December 29th, 2022

Kvantumfizika

Új röntgen képalkotó technika a kvantumanyagok tranziens fázisainak tanulmányozására December 29th, 2022

Adaptív tanulással továbbfejlesztett kvantumvevő December 9th, 2022

A NIST kvantumszigetekből álló hálója felfedheti az erőteljes technológiák titkait November 18th, 2022

Egy új kísérlet feszegeti a topológiai kvantumanyag megértésének határait: A ruténium-kloridból készült mágneses szigetelőben megfigyelt bozonikus részecskék viselkedése magyarázható egy viszonylag új és kevéssé tanulmányozott fizikai jelenséggel, a B-vel. November 18th, 2022

Lehetséges jövők

Biobarát transzparens hőmérséklet-érzékelő technológia fejlesztése, amely precízen méri a fény hatására bekövetkező hőmérsékletváltozásokat Január 6th, 2023

A kéthelyes együttműködés fokozza az elektrokémiai nitrogéncsökkentést az egyatomos Ru-SC katalizátoron Január 6th, 2023

Az új nanovezetékes érzékelők a dolgok internetének következő lépései Január 6th, 2023

Quantum Computing

Új röntgen képalkotó technika a kvantumanyagok tranziens fázisainak tanulmányozására December 29th, 2022

Adaptív tanulással továbbfejlesztett kvantumvevő December 9th, 2022

A NIST kvantumszigetekből álló hálója felfedheti az erőteljes technológiák titkait November 18th, 2022

felfedezések

A párolgásból, esőcseppekből és a természet által ihletett nedvességből származó villamos energia Január 6th, 2023

A lítium-kén akkumulátorok egy lépéssel közelebb kerültek a jövő energiaellátásához Január 6th, 2023

Az ostyaméretű 2D MoTe₂ rétegek rendkívül érzékeny szélessávú integrált infravörös detektort tesznek lehetővé Január 6th, 2023

Közlemények

A párolgásból, esőcseppekből és a természet által ihletett nedvességből származó villamos energia Január 6th, 2023

A lítium-kén akkumulátorok egy lépéssel közelebb kerültek a jövő energiaellátásához Január 6th, 2023

Az ostyaméretű 2D MoTe₂ rétegek rendkívül érzékeny szélessávú integrált infravörös detektort tesznek lehetővé Január 6th, 2023

Interjúk/Könyvkritikák/Esszék/Riportok/Podcastok/Fogyóiratok/Fehér papírok/Poszterek

A párolgásból, esőcseppekből és a természet által ihletett nedvességből származó villamos energia Január 6th, 2023

A lítium-kén akkumulátorok egy lépéssel közelebb kerültek a jövő energiaellátásához Január 6th, 2023

Az ostyaméretű 2D MoTe₂ rétegek rendkívül érzékeny szélessávú integrált infravörös detektort tesznek lehetővé Január 6th, 2023

Kvantum nanotudomány

Új röntgen képalkotó technika a kvantumanyagok tranziens fázisainak tanulmányozására December 29th, 2022

Számítógépének frissítése kvantumra Szeptember 23rd, 2022

Kulcselem a méretezhető kvantumszámítógéphez: A Forschungszentrum Jülich és az RWTH Aachen Egyetem fizikusai kvantumchipen demonstrálják az elektrontranszportot Szeptember 23rd, 2022

A perovszkit kvantumpontok rácstorzulása koherens kvantumverést indukál Szeptember 9th, 2022

SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
Forrás: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57274

Időbélyeg: Január 10, 2023