Лента новостей

17:40
Европа пробуждается. Венгрия «выпорола» Украину и пригрозила санкциями
17:37
Работодатели отказались от услуг Femen
17:36
В Киеве опять запахло паленым: автомайдановцы жгут шины за право ездить на б\у тачках
17:34
На защиту Польши отправили дырявые танки
17:31
Крым взять без боя и утопить в крови – планы киевских «стратегов»
17:29
ВКС России заставили «взлететь на воздух» конвой ИГИЛ
17:28
ЦБ и Минфин сделали предупредительный выстрел по рублю
17:27
Горящий танк Т-90 в Сирии: что это было?
17:25
Глазьев о провальных перспективах ЕАЭС
17:24
Козыри Трампа
17:23
Ядерный китайский подарок для Трампа
17:20
Как Украина устраивает провокации на крымском направлении
16:35
Немецкие войска в Литве: подготовка очередного похода на Восток
15:27
В Беларуси создают аналог правого сектора
12:02
Кадыров рассказал, как служат чеченские военные в Алеппо
12:01
25 неизвестных фактов об Александре Сергеевиче Пушкине
12:00
Главная буржуинская тайна
12:00
Ювеналы против всех
11:59
Дегенераты
11:58
Воевавшие против Новороссии россияне получили то, на что напрашивались
11:58
Опасные связи: в Польше озабочены дружбой Трампа с Россией
11:57
Украинцы продолжают бежать со своей родины из-за кризиса
11:56
В села Крыма проведут интернет
11:56
Фермеры засыпали Евроквартал Брюсселя сухим молоком
11:55
Президент ПАСЕ призвал безоговорочно вернуть Россию в Совет Европы
11:55
На третьем году Майдана украинцы начали что-то подозревать…
11:54
Выступающего с антироссийских позиций кандидата в президенты Франции обсыпали мукой и попытались дать оплеуху
11:54
В Госдуме предложили ужесточить ответственность для педофилов
11:52
Нефтяная угроза: США взялись за бур
11:51
WSJ: Американские бронемашины прибыли в Польшу "подбитыми"
11:50
Для некоторых российских авиалайнеров господдержка бессмысленна
11:48
В погоне за «Щукой»: Почему на самом деле НАТО следит за «Кузнецовым»?
11:47
Военная инициатива в Сирии – в руках правительственных войск
11:47
Катастрофы можно избежать
11:46
Преемник Путина присоединит к России Калифорнию
11:45
Секреты парашюта «Штурм» для спецназа
09:29
Хитрости Трампа
09:22
Воевать лучше русских никто не может
09:04
Новая досадная ошибка Запада
08:59
Цена наступления ВСУ — 40 тыс. «груза 200»
08:57
Пойдет ли Трамп на компромисс с Россией?
08:53
Киеву сломали вектор развития
08:49
Топ-8 внешнеполитических задач для Украины
08:46
Этот день в истории - 24 Января
23:10
«Она спасёт нас от террористов»: во Франции растёт число сторонников Марин Ле Пен
Все новости

Архив публикаций

«    Январь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 
» » Создан лазер, размером с рисовое зерно, накачка которого производится единичными электронами

Создан лазер, размером с рисовое зерно, накачка которого производится единичными электронами

Миниатюрный микроволновый лазер


Исследователи из Принстонского университета (Princeton University) изготовили миниатюрный лазер нового типа, размер которого не превышает размеров рисового зернышка. Но самым интересным является то, что накачка этого микроволнового лазера, мазера, производится отдельными электронами, перемещающимися за счет эффекта квантового туннелирования через структуру "искусственного атома", известного под названием квантовой точки. Создание данного устройства является демонстрацией некоторого вида фундаментальных взаимодействий между светом и движущимися электронами, а практическое применение разработанная технология может найти в области квантовых вычислений, где квантовые точки, изготовленные из полупроводниковых материалов, могут выступать в роли квантовых битов, кубитов будущих квантовых компьютеров.

"Создание квантового лазера является важным шагом на пути создания квантовых вычислительных систем на базе полупроводниковых материалов" - рассказывает Джейкоб Тэйлор (Jacob Taylor), ученый из Национального института стандартов и технологий, - "И данное достижение полностью вписывается в движение к нашей главной цели - к реализации явления квантовой запутанности между кубитами полупроводниковых квантовых устройств, благодаря которому они смогут обмениваться информацией друг с другом".

Для создания миниатюрного лазера исследователи спроектировали квантовые точки, которые излучают фотоны в те моменты, когда движущиеся электроны переходят с более высокого на более низкий энергетический уровень. Каждая такая квантовая точка способна пропустить через себя только один электрон за один раз. "Это походит не группу людей, пытающихся перепрыгнуть через ручей при условии того, что площадка, с которой можно прыгнуть и на которую можно приземлиться, вмещает только одного человека" - рассказывает один из исследователей, - "Поэтому люди вынуждены преодолевать поток по одному. И наши двойные квантовые точки работают точно так, пропуская электроны через себя строго по одному".

Основой квантовых точек являются чрезвычайно тонкие, до 50 нанометров, нанопроводники из арсенида индия, полупроводникового материала. Эти нанопроводники проложены поверх металлических проводников еще меньшего диаметра, которые выполняют роль электрода, затвора, управляющего энергетическим уровнем квантовых точек.

Структура квантовой точки


Лазер состоит из двух идентичных квантовых точек, расположенных на расстоянии 6 миллиметров в углублении, деланном на подложке из сверхпроводящего материала, охлажденного практически до температуры абсолютного нуля. "Это является первым разом в истории физики, когда реализована квантовая связь между двумя точками, разделенными весьма существенным расстоянием, почти сантиметром".

Когда на устройство подается электрический потенциал, электроны по одному начинают проходить через структуру двойной квантовой точки. Теряя энергию на этом переходе, электроны заставляют квантовые точки излучать фотоны микроволнового диапазона, которые, отражаясь от зеркал, расположенных по краям углубления, выстраиваются в последовательный луч микроволнового лазерного излучения.

Большим преимуществом нового лазера является то, что энергетические уровни каждой квантовой точки могут быть установлены с очень высокой точностью. Чем больше разница между энергетическими уровнями квантовых точек, тем большую частоту имеет излучение лазера. Это позволяет получить такую частоту излучения лазера, на которой принципиально не могут работать полупроводниковые лазеры других типов, частота излучения которых, к тому же, определяется в момент их производства.

"Использование двойных квантовых точек позволяет получить полный контроль над их энергетическими уровнями и, как следствие, над движением отдельных электронов. Это, в свою очередь, позволяет лазеру излучать как непрерывный поток света достаточно большой для его размеров мощности, так и отдельные фотоны. И, благодаря этому, новый лазер может с успехом выступать в роли источника света и источника единичных фотонов для квантовых вычислительных систем будущего".


Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх