希伯来大学的研究人员在片上集成室温单光子源方面取得进展
最近,一项由耶路撒冷希伯来大学物理研究所Boaz Lubotzky博士与Ronen Rapaport教授领衔的研究取得了一项重大进展,他们成功在芯片上集成了室温单光子源。这有望为量子光子学领域注入关键技术动能,并对量子计算、密码学和传感等领域的各种应用带来福音。
该研究的核心在于一种全新的混合金属-电介质靶心天线,它能高效地控制光子的发射方向,犹如为光束装上瞄准器。这一巧妙设计使单光子源发射的激发光子可以进行有效回收。这种配置即使使用简单且紧凑的光学元件也能捕获大部分光子,并可实现与光纤或其它量子系统对接。
该研究团队采用了两种不同的纳米定位技术,他们分别将发光效率极高的胶体量子点和纳米金刚石中的硅空位色心集成到芯片上,这两种器件均在室温下实现了高效的单光子发射和收集。这展示了他们这种方案的普适性,为今后量子光子器件的集成铺平了道路。
芯片化室温单光子源的这一突破将可应用于推进安全通信领域的量子加密技术,提升传感技术的灵敏度,并大大简化量子光子器件的制造流程。这项研究不仅有望推动基础科学的发展,更为未来量子技术的商业应用和相关领域的产品创新打开了一扇大门。(编译:Qtech)