人造原子(如量子点等)有朝一日可能成为量子通信的基础，但它也还存在许多为解决的技术挑战。近期，巴塞尔大学和波鸿鲁尔大学的研究人员利用激光成功地解决了量子点内无法实现能量转移的挑战。该研究团队利用辐射俄歇过程，成为第一个实现激发它的团队。

电子在不同能级间移动

原子由原子核和围绕原子核运动的电子组成。这些电子可以呈现出不同的能级。电子与原子核紧密结合，离原子核更近的电子比远离原子核的电子具有更低的能量。然而，电子不能假设为任意的能级，只有某些能级是可能的。

如果电子获得能量，例如通过吸收光粒子(即光子)，它可以被提升到更高的能级。如果电子下降到较低的能级，就会释放能量。这种能量可以以光子的形式释放，但也可以转移到其他的一个电子。在他们的研究中，只有一部分能量以光的形式释放，其余的被另一个电子吸收了。这个过程就是所谓的辐射俄歇过程。

用激光器激发能量跃迁

通过照射光粒子，电子不仅可以被提升到更高的能级，它们也可以被入射的光粒子激发并释放能量。入射光粒子的能量必须始终与电子要在两个能级间转移的能量差完全对应。

研究人员使用了两种激光，一种能在低能级和高能级之间移动电子，另一个介于高能级和中能级之间。这个中间能级对应于一个非平衡的能级：如果没有辐射俄歇过程，就不存在向中能级的转移。此外，不应该发生低能级和中能级间的转变，因为相关的光没有被辐照。然而，正是由于辐射俄歇过程中能量从一个电子转移到另一个电子，使得这种看似不可能的跃迁实际上发生了。（编译:Qtech）