偏振滤光器将普通激光转变成量子光

时间:2019-03-05 10:19来源:互联网作者:yeyan 点击:
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摘要:由麦考瑞大学领导的一个国际研究小组展示了一种将普通激光转换成真正量子光的新方法。

关键字:激光,激光技术,偏振滤光器

  由麦考瑞大学领导的一个国际研究小组展示了一种将普通激光转换成真正量子光的新方法。
 
  他们的方法使用了由砷化镓制成的纳米厚薄膜,砷化镓是一种广泛应用于太阳能电池的半导体材料。他们把薄膜夹在两个镜子之间,以操纵进入的光子。
 
  光子与半导体中的电子-空穴对相互作用,形成新的嵌合粒子,称为极化子,它同时具有光子和电子-空穴对的特性。极化子在几皮秒后衰变,它们释放的光子呈现出明显的量子特征。
 
  虽然这些量子信号目前还很弱,但这项工作为按需产生单光子开辟了一条新途径。
 
  “根据需要产生单光子的能力对于量子通信和光学量子信息处理的未来应用非常重要,”物理与天文学系副教授、论文的第一作者托马斯•沃尔兹(Thomas Volz)表示。“例如不可破解的加密技术,超高速计算机,更高效的计算机芯片,甚至是功耗最小的光学晶体管。”
 
  目前,单光子发射器通常是由材料工程制造的——材料本身的组装方式使得“量子”行为被嵌入其中。
 
  但是这种标准方法在越来越小的尺度上面临着严重的限制,因为用纯材料工程制造相同的单光子发射器是极具挑战性的。
 
  “这意味着,一旦我们能够增加我们正在产生的量子签名的强度,我们的方法可能会更适合大规模扩展。我们也许能够通过光子纳米结构工程,而不是直接的材料工程,从半导体中制造出相同的量子发射器,”来自麦格理的吉列尔莫·穆尼奥斯·马图托诺博士说,他也是这篇论文的主要作者。
 
  “虽然离现实世界中的应用还很遥远,但是我们的论文描述了一个重要的里程碑,特别是北极星(polariton )社区在过去的10到15年里一直在等待这个里程碑。迄今为止,极化子相互作用如此强烈,以至于它们可以在光子上留下量子签名的机制还没有被发现,这为该领域的研究人员开辟了一个全新的天地,”托马斯说。
 
【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
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