Работа, проделанная российскими и итальянскими учёными, позволяет говорить о том, что существует возможность превращения искусственно созданных дефектов кристаллической решётки алмаза в сверхъяркие и эффективные квантовые излучатели. А это открывает путь к созданию различных квантовых систем, включая вычислительные комплексы будущего.
В исследованиях принимали участие Дмитрий Федянин, физик из Лаборатории нанооптики и плазмоники Центра наноразмерной оптоэлектроники МФТИ, а также Марио Аджио из Центра квантовых наук и технологий в Арчетри (Италия).
Учёные исследовали возможность создания эффективных однофотонных источников с электрической накачкой — устройств, излучающих одиночные фотоны при пропускании электрического тока. Иными словами, они дают возможность сгенерировать одиночный фотон «по требованию», просто приложив напряжение, причём вероятность получить на выходе ноль фотонов исчезающе мала, а генерация одновременно двух и более фотонов невозможна. Переход на однофотонные технологии позволит не только более чем в тысячу раз повысить энергоэффективность существующих устройств обработки и передачи информации, но и откроет путь к созданию различных квантовых систем.
Изыскания исследователей позволяют говорить о том, что эффективные источники одиночных фотонов можно получить за счёт дефектов в структуре алмаза на атомном уровне. Так, прикладывая напряжение к алмазному нанодиоду с искусственно созданным внутри него центром окраски, можно с высокой частотой генерировать одиночные фотоны.
Более подробную информацию об исследовании и перспективах практического использования предложенной технологии можно найти в статье МФТИ.
Источник:
