Un nou defect din diamant emite lumină cuantică stabilă, fără nevoia de răcire extremă
Sistemele cuantice actuale au nevoie de temperaturi apropiate de zero absolut ca să funcționeze. Un defect nou descoperit în diamant ar putea simplifica drastic hardware-ul pentru comunicații și senzori cuantici.
O echipă de cercetători de la Universitatea Illinois Urbana-Champaign a descoperit un nou tip de centru de culoare în diamant, numit IL1, care emite lumină cuantică stabilă și strălucitoare, fără să fie perturbat de vibrațiile obișnuite ale rețelei cristaline care de regulă distrug astfel de semnale. Descoperirea a fost publicată în revista cu recenzare Nature Communications.
Cum funcționează
Majoritatea emițătorilor cuantici din diamant sunt sensibili la vibrațiile din întregul cristal, ceea ce îi face să aibă nevoie de temperaturi de doar câteva grade peste zero absolut ca să funcționeze corect. Centrul IL1 e diferit, se cuplează la o singură vibrație locală, bine definită, în loc de vibrațiile haotice ale întregului cristal. Rezultatul e o sursă de fotoni unici, cu frecvență bine determinată, care rămâne stabilă chiar și când cristalul din jur vibrează.
Cercetarea a fost condusă de studenta doctorandă Swetapadma Sahoo și profesorul asistent Simeon Bogdanov, cu colaborare de la Oak Ridge National Laboratory, UCLA și institute din Franța și Rusia.
Ce ar putea rezolva
Dacă centrele precum IL1 pot fi făcute să funcționeze la temperaturi mult mai ridicate decât actualele sisteme cuantice, hardware-ul pentru comunicații cuantice, senzori de precizie și tehnologii de informație cuantică s-ar simplifica semnificativ, fără instalațiile complexe de răcire criogenică necesare azi.
Cercetătorii sunt onești despre stadiu. Aceasta e cercetare fundamentală, un fundament pentru studii viitoare, nu o aplicație gata de folosit. Rămâne de văzut dacă spinul și sarcina centrului IL1 pot fi controlate cu precizie, și dacă defecte similare pot fi inginerite și în alte materiale.
Sursă: Phys.org