Физики из группы фотоники и полупроводниковой нанофизики в Эйндховене под руководством проф. Андреа Фиоре разработали способ удаленного управления источниками света в нанометровом масштабе в чрезвычайно короткие сроки.
Эти источники света необходимы для передачи квантовой информации.Исследователи вытравили фотонный кристалл вокруг нескольких квантовых точек в слое полупроводника.
Квантовые точки — это небольшие структуры, которые спонтанно излучают свет в результате атомных процессов. Если на фотонный кристалл направлен короткий лазерный импульс, его показатель преломления изменяется, и квантовая точка испытывает изменение электромагнитного поля вокруг нее. Это изменение может ускорить или замедлить излучение света точкой.
Как только показатель преломления возвращается к своему обычному значению, точка снова начинает излучать свет обычным образом.Ультракороткая световая вспышкаИспользуя эту технику, можно по желанию включать и выключать спонтанное излучение точки.
Наиболее яркой особенностью этого метода является то, что продолжительность световой вспышки может быть значительно меньше, чем естественный срок службы такой точки в качестве источника света. В данной статье исследователи описывают эксперимент, в котором световой импульс длился 200 пикосекунд (триллионных долей секунды). Основываясь на лежащей в основе теории, исследователи ожидают, что смогут сделать эти световые импульсы еще в десять раз короче. Кроме того, исследователи продемонстрировали, что излучением источника света можно управлять с помощью лазерного импульса на относительно большом расстоянии от источника.
Квантовая информацияЭтот результат важен, например, для передачи квантовой информации. Для этого требуются источники света, которые могут излучать отдельные фотоны (световые частицы). Возможность контролировать зависящие от времени свойства этих фотонов важна для обмена квантовой информацией между различными сторонами.
Предлагаемый сейчас метод дистанционного управления источником света делает это возможным, не влияя на другие свойства излучаемых фотонов.Исследователи использовали оборудование NanoLab @ TU / e для создания специальной структуры, которая удерживает квантовую точку в фотонном кристалле.
Исследование финансировалось NanoNextNL, STW и FOM.