巴西坎皮纳斯州立大学的科学家带着一帮国际伙计,给我们搞出了新招,把一种低密度的半导体量子点弄出来了。这招挺管用,把发射单光子的速率给翻了3倍。这事儿挺关键,要是给量子通信和光子计算领域来点助力,那肯定能飞得更高。 话说回来,这量子点其实就是个纳米级别的半导体小玩意儿,外号叫“人造原子”。靠外面的电场或者光照一激发,它就能发出特定频率的光。以前做量子技术老用它当单光子源,但传统方法做出来的量子点排列太密集,结构也不规整,噪声一大堆,还限制了发光的速度。 为了对付这麻烦,团队掏出了他们的绝活——局部液滴蚀刻法。这技术就像在晶体表面用小小的金属液滴雕刻一样,先弄出一个个纳米级的小坑,再拿一层1纳米厚的砷化铟镓材料给填上。这么一搞,造出来的新量子点基本没什么毛病,光学性能特别好。 因为没有了乱七八糟的缺陷,光子从激发态“落回”基态发光的时间缩短到了300皮秒,发射速率直接翻倍。这就相当于给高速量子逻辑操作按了个加速键。更绝的是,这种点长得特别稀疏,每平方微米才不到0.3个。因为单个控制容易,它们就不会互相干扰了。 至于颜色嘛,只要调调铟的比例,波长就能覆盖在780到900纳米之间。这可是集成光子学里的“黄金窗口”。波长越长传损耗就越小,这就为以后实现芯片级的量子互联铺平了路。而且这一波段也正好跟以前那些老技术兼容。 这种材料还有个天然的本事——能产生偏振纠缠的光子。它精细结构分裂的值已经是顶呱呱的了。以后搞量子加密或者量子网络的时候肯定会很吃香。 最后团队说了,这种低密度、高对称、快发光、长波长的新货,简直就是集成量子光子学领域里的明日之星。