Theo nghiên cứu về ống nano carbon hứa hẹn nguồn photon lượng tử đơn
Theo báo cáo: Ngày 20 tháng 6 (Phóng viên Lưu Hạ) Theo tin tức gần đây từ trang web chính thức của Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos tại Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đang hợp tác với các đối tác Pháp và Đức để khám phá việc sử dụng ống nano carbon như một công cụ xử lý thông tin dùng một lần. Tiềm năng phát xạ photon. Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Science số mới nhất sẽ thúc đẩy sự phát triển của truyền thông lượng tử dựa trên quang học và máy tính lượng tử.
Một trong những tác giả của bài báo, Stephen Doron, một nhà khoa học tại Trung tâm Công nghệ nano tích hợp (CINT) của Phòng thí nghiệm, cho biết: "Chúng tôi đặc biệt quan tâm đến sự tiến bộ của các ống nano bằng cách tích hợp chúng vào khoang quang học để điều khiển và tối ưu hóa các đặc tính phát quang. Ống nano cacbon có thể được tích hợp tốt vào cấu trúc quang học và việc tích hợp ống nano cacbon vào thiết bị phát quang điện có thể kiểm soát tốt hơn thời gian phát sáng. Hiện tại, chúng tôi đang nỗ lực nghiên cứu việc sử dụng ống nano cacbon làm bước sóng duy nhất cho viễn thông ở nhiệt độ phòng. Đường truyền photon và các tính chất quang vật lý của nó."
Trong các mạng thông tin truyền thống, thông tin chảy dưới dạng "bits", được xử lý và điều chế bởi các mạch điện tử và được truyền qua các xung quang. Các mạng thông tin lượng tử sử dụng "qubits" để xử lý và lưu trữ thông tin lượng tử. Không giống như các mạng lưới cổ điển, việc truyền thông tin giữa các nút khác nhau của mạng lưới thông tin lượng tử sử dụng các photon đơn lẻ thay vì các xung ánh sáng mạnh.
Bài báo chỉ ra rằng một nguồn sáng đơn photon tốt (nguồn sáng phát ra nhiều nhất một photon trong một khoảng thời gian nhất định) rất quan trọng đối với quá trình xử lý thông tin lượng tử và truyền thông lượng tử, trong khi các nguồn sáng truyền thống, chẳng hạn như ánh sáng mặt trời, đèn điện, v.v., phát ra "bầy đàn". "Photon."
Trước thực tế này, các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, cùng với các đối tác ở Pháp và Đức, đã khám phá tiềm năng sử dụng ống nano carbon làm bộ phát photon đơn để xử lý thông tin lượng tử. Hiện nay, phòng thí nghiệm đã phát triển các cấu trúc ống nano được biến đổi về mặt hóa học để tạo ra các khuyết tật, định vị các exciton và kiểm soát sự giải phóng của chúng.
Doron cho biết tiếp theo họ dự định tích hợp các ống nano vào bộ cộng hưởng quang học để tăng cường độ sáng của nguồn sáng và tạo ra các photon không thể phân biệt được. Ông cho biết: "Để tạo ra các photon đơn lẻ không thể phân biệt được với nhau, chúng tôi dựa vào chức năng hóa các ống nano carbon này để làm cho chúng phù hợp để tích hợp thiết bị và giảm thiểu khả năng các vị trí khiếm khuyết tương tác với môi trường."