未來的量子電腦需要可靠的持續編碼單光子源陣列, 許多研究人員認為它將來自量子點。 然而, 日本築波大學(University of Tsukuba)的研究人員認為, 摻雜砷化鎵(GaAs)半導體比量子點更能可靠地提供幾乎相同編碼的單光子源。
築波大學教授池沢道男(Michio Ikezawa)在研究論文中表示, “我們所展示的研究成果採用了帶雜質的三五族(III-V)化合物半導體, 可說是朝向未來的量子資訊處理邁出了重要的一步。 ”主題為“由GaAs:N發光中心發射的兩光子之量子干擾”(Quantum interference of two photons emitted from a luminescence center in GaAs:N)的研究論文發表於美國物理學會(AIP)的《應用物理快報》(Applied Physics Letters)期刊中, 其他研究作者還包括Liao Zhang、Yoshiki Sakuma與Yasuaki Masumoton。
如研究論文標題所示, 研究人員將III-V化合物GaAs摻雜氮(N)。 研究人員表示, 他們更能有效地提供單光子源陣列, 以及每個光子所發射的波形封包重迭(幾近完美搭配能量、空間、時間與極化)
築波大學的研究人員與日本國立材料科學研究所合作, 摻雜GaAs與氮雜質,
在摻雜氮的GaAs中利用“洪-歐-孟德爾效應”(Hong–Ou–Mandel effect), 讓兩個相同的光子形成50:50的光子束分光器, 由於每個輸入埠都有一個分光器, 顯示彼此採用相同的編碼, 從而產生能夠準確測量頻寬、路徑長度與時間的干涉儀。
研究人員聲稱, 這項實驗是首次測試證實從III-V半導體中可發射相同的光子, 而且比量子點更具有高品質與更長的時間一致性。
接下來, 研究人員打算找到一種得以抑制在實驗中出現高速弛豫機制的方法,
編譯:Susan Hong
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