Учёные добились 90 % идентичности фотонов для квантовой связи

Исследователи из университетов Падерборна, Базеля и Бохума достигли значительного прогресса в квантовой связи — им удалось получить почти идеально идентичные фотоны

В основе разработки — использование полупроводниковых наноструктур и процесса распада биэкситона в квантовых точках внутри оптического резонатора. Квантовая точка работает как искусственный атом в полупроводнике и генерирует отдельные частицы света. Помещённая в специализированную оптическую полость (похожую на ту, что используется в лазерах), она позволяет ускорить и контролировать процесс излучения света.

Раньше получаемые фотоны имели невысокое качество: их идентичность не превышала 60 %, из-за чего они были малопригодны для сложных вычислений. Новая методика позволила поднять этот показатель до 90 %. Чем выше идентичность и чистота фотонов, тем ниже вероятность ошибок при обработке данных.

Учёные также выяснили, что чистота фотонов зависит от вибраций в кристаллической решётке полупроводника (фононов). Эти эффекты можно минимизировать в будущих конструкциях. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters и согласуются с теоретическими предсказаниями. Технология квантовых точек считается перспективной для массового производства фотонов нужного качества.

Источник: Университет Падерборна