Квантовая фотоника включает в себя новый тип технологии, которая опирается на фотоны, элементарные частицы света. Эти фотоны могут потенциально нести квантовые биты информации на большие расстояния. Если источник фотонов может быть размещен на одном кристалле и изготовлены для того чтобы произвести фотоны с высокой скоростью, это может обеспечить высокую скорость квантовых коммуникаций или переработки информации, которая могла бы стать важным шагом вперед в области информационных технологий.
В этом выпуске прикладного комментариев физики, от публикации АИП простая на микросхеме источника фотонов с помощью типа материала, известного как гиперболический метаматериал предлагается. Исследователи провели расчеты показывают, что прототип, используя гиперболический метаматериал устраивается в точном образом можно преодолеть проблемы низкой эффективности и допускают высокие частоты повторения импульсов на микросхеме источники фотонов.
До недавнего времени, однофотонных источников, как правило, сделаны из самоорганизованных квантовых точек в полупроводниках или из материалов, как алмазы, с конструкционными дефектами. Трудно, однако, для того чтобы произвести одиночные фотоны при высоких скоростях из таких материалов. Некоторые подходы к решению этой проблемы были попробованы, но до сих пор страдает от узкой полосой пропускания и низкой эффективности.
Другой способ подхода этих проблем заключается в использовании специальных материалов, таких как метаматериалы, для источника фотонов. Метаматериалы штабеля металлических и диэлектрических слоев, структурирована на уровне, значительно меньшем, чем длина волны света в использовании. Они проявляют необычные оптические свойства, когда образуется в формах, таких как нанопроволоки. Электроны, протекающий через материал о создании коллективных колебаний, известных как поверхностные плазмон, генерации локализованных электромагнитных полей.
Гиперболические метаматериалы обладают высокой анизотропией версии этих метаматериалов. Они манипулируют светом в различных направлениях. Например, они могут уменьшить длину волны света и позволяют ему свободно передвигаться в одном направлении при остановке его в другом.
Следователи предлагаем геометрии для их на-обломока источника фотонов, где гиперболического метаматериала наклонена на определенный угол по отношению к концу грань рядом нановолокна, используемые для передачи испущенных фотонов. Тщательно выбирая угол наклона, отражения света гасятся на границе с волокном.
Расчеты группы показали, что эта простая геометрическая композиция должна преодолеть предыдущие ограничения с этими материалами.
Соавтор Лянь Шэнь сказал: «Наша работа представляет собой важный шаг в направлении реализации спектрально широких одиночных источников фотонов с высокой частотой повторения на кристалле квантовых сетей».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!