Лента новостей

08:30
России необходимо избежать военного капкана на Ближнем Востоке
08:00
АЭС Украины могут рвануть в любой момент
07:59
Путин объявил Польше газовую войну?
07:59
Утверждена Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации
07:58
Загорелась земля под ногами? Запад бьется в истерике!
07:55
Эдуард Лимонов: Отправку чеченского спецназа в Сирию приветствую!
07:55
Как надоевших жен продавали: практика, популярная в Англии XVIII-XIX вв.
07:54
Не надо бояться России
07:53
Какой школе быть: советской или рыночной?
07:51
Продюсер Пригожин призывает россиян бойкотировать и послать Евровидение на Украине
07:50
Режиссер 28 панфиловцев получил награду "За верность исторической правде"
07:50
Помогать Китаю и напомнить России о правилах
07:47
Россия испытала ядерную торпеду «Статус-6»
07:46
Завершает ли Путин карьеру?
07:45
Почему Россия не пойдет на Киев
07:42
Генерал Ивашов: Будет в Одессе референдум – Россия внимательно рассмотрит
07:40
«Незамедлительно отправиться в Сирию воевать с нечистью»
00:00
Этот день в истории - 9 Декабря
22:01
«Трибунал по бывшей Югославии — ошибка России»
21:57
Россия возвращается на Ближний Восток
21:52
«Жандарм» не справился с ролью
21:44
Россия поймала попутный ветер
21:39
Американцы запутались в своем вранье про Сирию
21:36
Союз распался, «совок» остался
21:33
Командировка на войну в один конец
21:30
Украина: греть Европу или себя?
19:08
Путин наградил орденом Мужества военных медиков, погибших и пострадавших в Сирии
19:08
СМИ: боевики Джебхат ан-Нусры запросили эвакуацию из Алеппо
19:07
Индекс ММВБ впервые в истории превысил 2200 пунктов
19:04
Сделка по «Роснефти» знаменует новый уровень влияния России в мире
16:10
Внезапная рокировка. Европа заставит Киев отменить антироссийские санкции
16:08
Козырная карта России: чего боятся США и Германия в Алеппо
15:40
Новак объяснил, почему ОПЕК не пригласила США на переговоры в Вене
15:36
Техмаш рассказал о российско-индийском производстве боеприпасов
15:35
Сила искусства
15:27
Крым вернул Украине более тысячи тонн продуктов
15:26
Путин подписал указ о присуждении госпремии Доктору Лизе
15:24
Для студентки Карауловой запросили показательный срок
15:22
Синдром камикадзе. На что способен ядерный Киев?
15:21
Стало известно, какие батальоны чеченского спецназа будут охранять российскую авиабазу в Сирии
15:19
Американский спецназ попал в окружение в Алеппо
15:18
Зачем Катар вошел в Роснефть?
15:17
Для чего советник Трампа Картер Пейдж прибыл в Москву?
15:16
Ляшко набросился на посла ЕС: Нам уже 11-й год морочат голову!
15:15
«Это как если бы Боинг умел садиться на воду»: Что думают иностранцы о русских «Альбатросах»
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » 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