Лента новостей

00:00
Этот день в истории - 28 Февраля
22:51
Закарпатье беспокоит Украину: «Мову понимают здесь уже не все»
22:48
Россия льстит себе мечтами о Третьем Риме
22:44
Донбасс перехватил инициативу
22:41
Российская еда на китайском столе
22:38
ЛНР присоединилась к рублю
22:34
СССР задолжал Крым США
21:57
Александр Роджерс: День ССО — вежливость и ледоруб
21:57
Россия неслась в пропасть…
21:55
Яценюк возвращается в Киев: из-под кого выбьет стул блудный «кролик»?
19:11
Захарченко на экстренном брифинге подтвердил национализацию предприятий украинских олигархов
19:05
Огромный внешний долг российских компаний убьет рубль в марте
19:03
Япония и целая российская дивизия на Курилах: где хотим, там и размещаем
19:02
ЛНР и ДНР переходят на рубль. Что дальше?
19:02
Поход «Адмирала Григоровича» не означает усиления группировки в Сирии
19:00
«Мы должны уложить Россию и Америку в постель»
18:58
Двойное назначение: гражданские версии советских ракетовозов
18:57
Что решают битва за Дамаск и освобождение высот под Пальмирой
17:52
Крымские татары отвернулись от Киева
17:49
Как не вызвать противодействие со стороны России?
16:48
Работа над ошибками: успешное наступление армии САР на подступах к Пальмире
16:47
ДНР и ЛНР намерены с 1 марта ввести внешнее управление на украинских предприятиях
16:47
Блокада или блэкаут. Польша советует Украине просить помощи у России
16:45
Украина не может восполнить даже износ военной техники, не говоря уже о боевых потерях
16:44
Трамп понял как встретиться с Путиным... и что дальше?
16:05
Гигант на обочине: секретный ракетный тягач «Оплот»
16:04
«Трамп пожертвует НАТО ради украинской сделки с Путиным»
16:03
Американцы обещают воевать несколько лет. Везут F-35
16:02
Германский ультиматум ЕС: остальным или на весла, или за борт
16:02
Донбасс решил ударить первым
14:35
Как лишить Россию права вето в ООН
12:53
Киев снова вытянул язык
12:45
Мексика может нанести ответный удар
12:10
Семь сценариев для России
12:10
Планы всё множатся: как Киев собрался Крым и Донбасс возвращать
12:09
Еврокомиссар пообещал Грузии введение безвизового режима через несколько дней
12:08
Мартин Шульц и СДПГ: трудно быть социал-демократом
12:08
Меджлис требует у Украины признать Крым национальной автономией
12:07
Тем временем: Украинский чиновник закатил феерическую истерику на границе с Крымом
12:06
Украина без России проживет.. не долго!
12:04
На пороге боевых испытаний
12:02
Гонка пятых. Чем российский истребитель ПАК ФА лучше американского F-22
12:00
Разрыв между Крымом реальным и виртуальным нарастает
11:58
Российский конкурент Т-50: каким будет новейший истребитель пятого поколения
11:52
Сквернялис – спутник кризисных времен в Литве
Все новости

Архив публикаций

«    Февраль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728 
» » 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