Создан источник света, испускающий фотоны по одному

Команда ученых из Базельского университета в Швейцарии и Рурского университета в Бохуме (Германия) разработала способ испускать фотоны строго по одному. Это важный шаг для развития квантовой криптографии и квантовых информационных технологий, в частности — квантовых компьютеров. О разработке рассказывает сайт ScienceNews со ссылкой на статью ученых в журнале Nature Communications.

Наряду с яркостью и надежностью источника света, для данных целей очень важна полная идентичность фотонов. В первую очередь это означает, что все фотоны должны быть одинакового цвета. Создание источника, испускающего такие идентичные фотоны, причем по одному, представлялось ранее делом очень сложным.

Теперь ученым удалось решить эту задачу при помощи квантовых точек, сделанных из полупроводниковых материалов. Квантовая точка — это набор из нескольких сотен тысяч атомов, которые могут служить полупроводником при определенных условиях. Отдельные электроны могут удерживаться в этих квантовых точках на очень маленьком пространстве. И одиночный фотон испускается, когда спроектированное квантовое состояние разрушается. В первый раз в истории ученым удалось так жестко контролировать ядерный спин атомов квантовой точки, что даже фотоны, испускаемые с определенным интервалом, имели одинаковые характеристики.