(أخبار Nanowerk) دراسة حديثة (نانو رسائل, "مصادر فوتون مفردة مقترنة بالألياف في درجة حرارة الغرفة تعتمد على النقاط الكمومية الغروية ومراكز SiV في الهوائيات النانوية المثارة")، بقيادة بوعز لوبوتسكي خلال بحث الدكتوراه، إلى جانب البروفيسور رونين رابابورت من معهد راكاه للفيزياء في الجامعة العبرية في القدس، بالتعاون مع فرق من مختبر لوس ألاموس الوطني (LANL) في الولايات المتحدة الأمريكية ومن جامعة أولم في كشفت ألمانيا النقاب عن تقدم كبير نحو التكامل على الرقاقة لمصادر الفوتون الواحد في درجة حرارة الغرفة. يمثل هذا الإنجاز خطوة مهمة إلى الأمام في مجال الضوئيات الكمومية ويبشر بالخير لمختلف التطبيقات بما في ذلك الحوسبة الكمومية والتشفير والاستشعار. ويكمن الابتكار الرئيسي في استخدام هوائي هجين معدني وعازل للكهرباء، والذي يوفر اتجاهًا استثنائيًا للفوتون. يسمح تصميم الهوائي الجديد هذا بالإثارة الخلفية الفعالة للفوتونات عن طريق وضع الباعث داخل فتحة الطول الموجي المتمركزة في وسط الهوائي. يمكّن هذا التكوين كلاً من الإثارة الخلفية المباشرة والاقتران الأمامي عالي الكفاءة للانبعاث مع البصريات ذات الفتحة العددية المنخفضة أو الألياف الضوئية.
مصدر أحادي الفوتون مقترن بالألياف. باعث كمي موضوع مركزيًا داخل هوائي بولسي هجين معدني عازل، مصمم لانبعاث فوتون عالي الاتجاه. يسمح الهيكل الفريد للهوائي باقتران الفوتونات بكفاءة مباشرة بالألياف الضوئية، مما يعرض تحسينًا محوريًا في تكنولوجيا الضوئيات الكمومية مع آثار على الاتصالات الآمنة وتطبيقات الحوسبة الكمومية المتقدمة. (الصورة: Swati Foujdar) توضح الدراسة تنوع هذا المفهوم من خلال تصنيع أجهزة تحتوي إما على نقاط كمومية غروانية أو ألماسات نانوية تحتوي على مراكز شغور السيليكون، وكلاهما يعدان بواعث فوتون مفردة ممتازة حتى في درجة حرارة الغرفة. وقد تم تحديد موضع هذه الباعثات بدقة باستخدام طريقتين متميزتين لتحديد المواقع النانوية. ومن اللافت للنظر أن كلا النوعين من الأجهزة ذات الإثارة الخلفية أظهرا كفاءات تجميع أمامية تبلغ حوالي 70٪ عند فتحات رقمية منخفضة تصل إلى 0.5. وهذا يعني أنه يمكن للمرء استخدام عناصر بصرية بسيطة جدًا ومدمجة مع الاستمرار في جمع معظم الفوتونات في القناة المطلوبة، أو إرسال الفوتونات المنبعثة بدقة إلى ألياف ضوئية قريبة دون الحاجة إلى أي بصريات اقتران إضافية. وهذا عنصر أساسي في دمج مصادر الضوء الكمومية في الأنظمة الكمومية الحقيقية. تعد هذه العملية المبسطة بتبسيط جهود التكامل المستقبلية وتسريع تحقيق الأجهزة الضوئية الكمومية العملية. علق بواز لوبوتسكي على أهمية هذا الإنجاز قائلاً: "من خلال التغلب على التحديات الرئيسية المرتبطة بتكامل مصادر الفوتون الواحد على الرقاقة، فتحنا إمكانيات جديدة ومثيرة لتطوير تقنيات الكم المتقدمة." إن التكامل الناجح لمصادر الفوتون الواحد على شرائح صغيرة في درجة حرارة الغرفة، والذي تم تحقيقه من خلال الاستخدام المبتكر لهوائي هجين معدني عازل للكهرباء، له تطبيقات فورية في تطوير التشفير الكمي للاتصالات الآمنة، وتحسين تقنيات الاستشعار، وتبسيط عملية التكامل للتطبيقات العملية. الأجهزة الضوئية الكمومية. تفتح نتائج الدراسة الأبواب أمام التطبيقات التجارية وتطوير منتجات جديدة في مجال تقنيات الكم المزدهر.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64640.php
