Преобразование света обычного лазера в квантовый свет

04.03.2019

Международная группа ученых продемонстрировала новый способ преобразования света, излучаемого обычным лазером, в так называемый квантовый свет. Особенностью такого света являются идентичные квантовые свойства его фотонов, которые выдвигаются на первый план по сравнению с другими свойствами этих частиц. В этом новом методе используется пленка, толщиной всего в несколько нанометров, изготовленная из арсенида галлия, полупроводникового материала, широко используемого в солнечных батареях. Эта пленка помещена между двумя зеркальными слоями, которые все вместе создают нечто вроде плоского оптического резонатора.

Фотоны лазерного света взаимодействуют с возникающими в полупроводнике экситонами (парами электрон-электронная дырка) и формируют квазичастицы другого типа, называемые поляритонами, свойства которых наследуются от свойств света и электронно-дырочных пар. Эти поляритоны спонтанно разрушаются через несколько пикосекунд после их возникновения и в ходе этого процесса излучаются вторичные фотоны света, несущие квантовую "подпись".

Согласно имеющейся информации, пока еще квантовые подписи света, прошедшего сквозь поляритонный фильтр, достаточно слабы. Но этот способ может стать основой технологии получения единичных фотонов квантового света в строго заданные моменты времени, грубо говоря "по требованию".

"Способность получения единичных фотонов "по требованию" чрезвычайно важна для будущих технологий оптическо-квантовых вычислений и квантовых коммуникаций" - рассказывает Томас Волз (Thomas Volz), один из исследователей, - "Такие генераторы фотонов станут неотъемлемой частью квантовых компьютеров, систем невзламываемого шифрования и даже квантовых транзисторов, имеющих минимальный расход энергии".

В настоящее время источники единичных фотонов создаются из специальных метаматериалов, квантовое поведение которых "зашито" в самой структуре этих материалов. Этот метод работает достаточно хорошо до той поры, пока размеры устройства-излучателя не приближаются к условной минимальной границе, после чего это устройство начинает генерировать фотоны, имеющие недопустимо большой разброс их характеристик.

<< Назад: Клетки общаются между собой с помощью сахаров 04.03.2019

>> Вперед: Черты характера могут передаваться по наследству 03.03.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Смарт-часы Garmin Instinct 3 17.01.2025

Компания Garmin представила свои новые смарт-часы Instinct 3, которые являются последним поколением популярных часов для активного отдыха. Модель сочетает в себе высокую технологичность, улучшенную автономность и стильный дизайн, что делает ее идеальным выбором для людей, ведущих активный образ жизни. Garmin Instinct 3 предлагает улучшенные функции и отличную автономность, делая эти смарт-часы идеальными для любителей активного отдыха и экстремальных видов спорта. Это устройство сочетает в себе высокую прочность, функциональность и стиль, что делает его ценным аксессуаром для всех, кто хочет контролировать свое здоровье и оставаться на связи в любых условиях. Одной из главных особенностей Instinct 3 является наличие AMOLED-дисплея (или солнечного дисплея), который значительно улучшает визуальное восприятие и удобство использования устройства. Также новая версия получила металлическую рамку и встроенный фонарик, что добавляет дополнительную функциональность и делает часы более уни ...>>

Носить младенца удобнее слева 16.01.2025

Материнский инстинкт - удивительное явление, которое на протяжении тысячелетий помогает мамам заботиться о младенцах. Несмотря на развитие технологий и изменения образа жизни, многие аспекты ухода за детьми остаются неизменными. Одним из таких интуитивных действий является привычка держать ребенка на левой стороне тела. Как выяснили ученые, эта привычка связана не с доминирующей рукой, как предполагалось ранее, а с более глубокой биологической и эмоциональной причиной. Ношение ребенка на левой стороне обеспечивает ему большую безопасность и помогает установить тесную эмоциональную связь между матерью и младенцем. Правая половина мозга, управляющая левой стороной тела, отвечает за обработку эмоций и социальные сигналы. Когда ребенок находится с левой стороны, правое полушарие матери активнее реагирует на его мимику, плач и другие сигналы. Это позволяет маме быстрее распознавать и понимать эмоциональные состояния малыша, такие как страх, дискомфорт или радость. Такая связь особенно ...>>

Случайная новость из Архива Маленькая интегральная система мониторинга давления в шинах 22.10.2014 Компания Freescale Semiconductor выпустила систему мониторинга давления в шинах FXTH87, которая, по словам производителя, является самой маленькой в мире (на 50% меньше лучшего из конкурирующих продуктов). Размеры системы FXTH87 в корпусе типа QFN - 7 x 7 x 2,2 мм, масса - 0,3 г. Производитель отмечает, что FXTH87 также имеет минимальное в своей категории энергопотребление, что положительно сказывается на времени работы от батареи. В систему интегрирован акселерометр (одноосевой или двухосевой, в зависимости от модификации), датчик температуры, микроконтроллер, радиочастотный передатчик, работающий на частоте 315 или 434 МГц и низкочастотный приемник, работающий на частоте 125 кГц. Доступно шесть линий цифрового ввода-вывода общего назначения. Наличие микроконтроллера, встроенного ПО и 8 КБ флэш-памяти, доступной пользователю, повышает гибкость системы и позволяет сократить время разработки решений на ее основе. По мнению Freescale, миниатюрность и высокую степень интеграции изделия оценят разработчики автомобильной электроники, которые смогут уменьшить габариты и стоимость модулей датчиков, сократить число используемых в них компонентов. Продажи FXTH87 уже начались по цене $3,45-3,62 за штуку в партии из 10000 штук.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025