Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kvant nöqtəsi tələb üzrə dolaşıq foton cütlərini şüalandırır. Müəllif: Bang Wu və başqaları.

Çinli tədqiqatçılar ilk dəfə olaraq kvant nöqtələrinin ardıcıl olaraq dolaşıq foton cütləri yaratmaq üçün necə yaradıla biləcəyini nümayiş etdirdilər. Tək bir kvant nöqtəsini əhatə edən fotonik mühiti diqqətlə uyğunlaşdırmaqla, komanda yüksək korrelyasiyalı foton cütlərinin diqqətəlayiq səmərəliliklə istehsal edilməsinin mümkün olduğunu və bu da potensial olaraq inkişaf etməkdə olan kvant texnologiyaları üçün yeni imkanlar açdığını göstərdi. Pekin Kvant İnformasiya Elmləri Akademiyasından Zhiliang Yuanın rəhbərlik etdiyi iş Nature Materials jurnalında dərc olunub .

İki fotonlu emissiya

Son illərdə tələb olunduqda tək fotonlar yarada bilən texnologiyalar təsirli bir sürətlə inkişaf etmişdir. Artıq bu mənbələr kvant hesablamalarından və təhlükəsiz rabitədən tutmuş qabaqcıl sensor və biotibbi görüntüləmə sahələrində əhəmiyyətli irəliləyişlərə səbəb olmuşdur.

Növbəti təbii addım eyni və güclü şəkildə dolaşıq foton cütləri yaratmaq qabiliyyəti olacaq. Hətta böyük məsafələrlə ayrıldıqda belə, dolaşıq fotonların xüsusiyyətləri əlaqəli olaraq qalır: bu effekt bir çox kvant texnologiyalarının mərkəzində dayanır.

Ənənəvi olaraq, foton cütləri qeyri-xətti optik kristallardan istifadə etməklə istehsal olunur, burada daxil olan lazer şüasından gələn foton iki aşağı enerjili fotona bölünə bilər. Geniş istifadə olunsa da, bu yanaşmanın əsas çatışmazlığı var: qeyri-xətti kristal tək bir foton cütü yarada bilsə də, eyni zamanda birdən çox istənməyən cüt yarada bilər və ya heç biri yarada bilməz ki, bu da çıxışı idarə etməyi çətinləşdirir.

Kvant nöqtələrindən kömək

Bu problemi həll etmək üçün Yuan və həmkarları kvant nöqtələrinə müraciət etdilər: optik xüsusiyyətləri dəqiqliklə müəyyən edilə bilən, cəmi bir neçə nanometr ölçüsündə yarımkeçirici kristallar.

Lazer işığı ilə işıqlandırıldıqda, kvant nöqtəsi tərəfindən udulan enerji tək bir elektronu daha yüksək enerjili vəziyyətə gətirə bilər. Elektron yenidən əsas vəziyyətinə qayıdarkən, nöqtə yaxşı müəyyən edilmiş tezlikli bir foton yayır. Nöqtənin material tərkibini diqqətlə tənzimləməklə tədqiqatçılar bu emissiya prosesində iştirak edən enerji səviyyələrini dəqiq şəkildə idarə edə bilərlər.

Tədqiqatlarında komanda, mikropillar boşluğu kimi tanınan kiçik bir optik quruluşun içərisinə yerləşdirilmiş xüsusi hazırlanmış indium-gallium-arsenid kvant nöqtəsini araşdırdı. Bu boşluq, işığı geri və irəli ötürən qismən əks etdirən güzgü yığınlarından əmələ gəlir və bu da fotonların nöqtədən yayılma tərzini formalaşdırır.Boşluqla gücləndirilmiş iki fotonlu emitter. Müəllif: Nature Materials (2026). DOI: 10.1038/s41563-026-02522-9

Tədqiqatçılar bu güzgülərin düzülüşünü uyğunlaşdırmaqla nöqtənin fotonik mühitini dəyişdirərək spesifik emissiya yollarını gücləndirdilər.

Diqqətlə seçilmiş polyarizasiya ilə lazer işığı ilə nöqtəni həyəcanlandırdıqda , sistem “bieksiton vəziyyəti” adlanan daha yüksək enerjili bir konfiqurasiyaya keçə bilər. Bu vəziyyət rahatlaşdıqca, kaskad prosesi vasitəsilə sürətli ardıcıllıqla iki foton yayır və yüksək korrelyasiyalı foton cütü əmələ gətirir.

Ardıcıl foton cütləri

Yuanın komandası apardıqları təcrübələr vasitəsilə yanaşmanın olduqca yaxşı işlədiyini göstərdi. İmpulslu lazer həyəcanı altında kvant nöqtəsi təsirli bir etibarlılığa malik foton cütləri yaratdı: tədqiqatçılar bütün yayılan fotonların 98,3%-nin cüt-cüt meydana gəldiyini təxmin edirlər.

Komandanın fikrincə, bu idarəetmə səviyyəsi qeyri-xətti kristalların gözlənilməz çıxışlarına praktik alternativ təklif edə bilər. Foton cütləri tək bir kvant emitterindən qaynaqlandığı üçün , onlar həmçinin yaxşı müəyyən edilmiş optik rejimdə yaradıla bilər ki, bu da onların kvant cihazlarına inteqrasiyasını asanlaşdırır.

Əlavə təkmilləşdirmələrlə, bu cür etibarlı dolaşıq foton mənbələri geniş tətbiq sahələrini dəstəkləyə bilər: hər hansı bir ələ keçirmə cəhdinin aşkar edilə biləcəyi ultra təhlükəsiz kvant rabitə şəbəkələrindən tutmuş qeyri-invaziv, ultra yüksək qətnaməli görüntüləmənin yeni formalarına qədər.

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Bang Wu və digərləri, Qaranlıq vəziyyətli bieksiton yüklənməsi vasitəsilə kvant nöqtəsindən Purcell ilə gücləndirilmiş iki fotonlu emissiya, Nature Materials (2026). DOI: 10.1038/s41563-026-02522-9

Kvant nöqtəsindən səmərəli iki fotonlu emissiya, Nature Materials (2026). DOI: 10.1038/s41563-026-02523-8

Jurnal məlumatları: Təbiət materialları 

Əsas anlayışlar

Kvant rabitəsi, protokollar və texnologiyaKvant korrelyasiyaları, təməlləri və formalizm0 ölçülü sistemlərKvant nöqtələri

© 2026 Science X Network