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原子間“呼吸”成量子技術(shù)新基石

發(fā)布時(shí)間: 2023-06-05 作者: 分享到:
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  2023年06月05日09:18 | 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)小字號(hào)

  科技日?qǐng)?bào)訊 (記者張佳欣)美國(guó)華盛頓大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),通過(guò)觀察原子在激光刺激下發(fā)出的光的類型,他們可以檢測(cè)到原子的“呼吸”,即兩層原子間的機(jī)械振動(dòng)。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(kāi)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(gè)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(diǎn),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(huì)發(fā)射另一種稱為聲子的準(zhǔn)粒子。聲子是原子振動(dòng)的產(chǎn)物,類似于呼吸。二硒化鎢的兩個(gè)原子層就像相互振動(dòng)的微小鼓膜,產(chǎn)生了聲子。這是..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(cè)量發(fā)射光的光譜時(shí),他們注意到幾個(gè)等間距的峰。激子發(fā)出的每一個(gè)光子都與一個(gè)或多個(gè)聲子耦合。這有點(diǎn)類似于一級(jí)一級(jí)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(cè)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(tuán)隊(duì)希望能夠控制多個(gè)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(gè)量子發(fā)射體。這將使量子發(fā)射器能夠相互對(duì)話,從而為量子電路的建立打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

  (責(zé)編:王仁宏、陳鍵)

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【全文完】

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