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【天天聚看點】原子間“呼吸”成量子技術(shù)新基石

發(fā)稿時間:2023-06-05 14:03:20 來源: 中國網(wǎng)


(資料圖片)

科技日報訊 (記者張佳欣)美國華盛頓大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),通過觀察原子在激光刺激下發(fā)出的光的類型,他們可以檢測到原子的“呼吸”,即兩層原子間的機械振動。這種原子“呼吸”的聲音可幫助研究人員編碼和傳輸量子信息。研究人員還開發(fā)了一種設(shè)備作為量子技術(shù)的新型構(gòu)建塊。研究成果發(fā)表在6月1日的《自然·納米技術(shù)》雜志上。

研究人員研究激子試圖創(chuàng)造一個單光子發(fā)射器,或稱“量子發(fā)射器”,這是基于光和光學(xué)的量子技術(shù)的關(guān)鍵部件。為了做到這一點,研究小組將兩層薄薄的鎢和硒原子放在一起,形成二硒化鎢。

研究小組發(fā)現(xiàn),二硒化鎢原子會發(fā)射另一種稱為聲子的準(zhǔn)粒子。聲子是原子振動的產(chǎn)物,類似于呼吸。二硒化鎢的兩個原子層就像相互振動的微小鼓膜,產(chǎn)生了聲子。這是第一次在這種類型的二維原子系統(tǒng)中觀察到單光子發(fā)射器中的聲子。

當(dāng)研究人員測量發(fā)射光的光譜時,他們注意到幾個等間距的峰。激子發(fā)出的每一個光子都與一個或多個聲子耦合。這有點類似于一級一級地攀登量子能量階梯,在光譜上,這些能量尖峰由等間距的峰直觀地表示。

施加電壓后,研究人員發(fā)現(xiàn)可改變相關(guān)聲子和發(fā)射光子的相互作用能量。這些變化是可測量和可控的,與將量子信息編碼為單光子發(fā)射有關(guān)。

研究團隊希望能夠控制多個量子發(fā)射體及其相關(guān)的聲子態(tài),而不是一次只控制一個量子發(fā)射體。這將使量子發(fā)射器能夠相互對話,從而為量子電路的建立打下堅實的基礎(chǔ)。

來源:科技日報

作者:張佳欣

責(zé)任編輯:馮崢

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