Лента новостей

19:31
Александр Роджерс: Как нам построить государство без «лишних» людей
19:30
У «богатых» свои причуды: стало известно, сколько Украина потратила на суды с РФ
19:30
Оливер Стоун: «Соединенные Штаты объявили Путина врагом»
19:29
Успеть запрыгнуть в последний вагон: в США ищут каналы финансирования Украины
19:28
ФПИ о боевых роботах России: восстание машин откладывается
19:27
На вооружение ЗВО поступило 140 новейших БТР-82А
19:26
Полный шлях или как Литва белорусскую оппозицию приручила
19:25
Нафтогаз против Газпрома: «час икс» приближается
19:19
Украина возвела дамбу для блокирования подачи воды в Крым
19:17
Путин поздравил российских пожарных с профессиональным праздником
19:17
Аваков готовит своих псов к противостоянию с россиянами на «Евровидении»
19:16
В Белоруссии нашли месторождение нефти
19:14
La Stampa: раскрыта контрабанда тысяч боевиков ИГ в Италию
19:13
Юг Украины просыпается
19:12
Шоколадный диктатор? Порошенко нашёл способ сохранить власть навсегда
19:05
О том, как США оставят Украину за бортом
19:05
Почему Freedom House загнал Россию в «молчаливый подвал»
18:35
Президенты США, которые все никак не могут повзрослеть
13:19
Тёмная триада. Александр Роджерс
13:18
На Евровидение продали около двух тысяч билетов на непригодные места
13:15
DM: британский самолёт-шпион у границ России «попался» на мобильное приложение
13:13
Меркель спустя два года вновь посетит Россию для переговоров с Путиным
13:12
В Херсоне к 9 мая будут чествовать гитлеровских нацистов
12:52
Тернистый путь к СУ-122
12:37
«Во устрашение всем остальным»
12:15
Спасибо, новая налоговая реформа: уровень бедности в Латвии стремительно растет
12:14
На МВМС-2017 покажут, на что способен русский скоростной катер 12М
12:12
Дно пройдено! Новые «высоты» падения украинских силовиков
12:11
Польша получила от Украины всё, что хотела, а теперь пора нагнуть её за УПА
12:10
Футбольный чемпионат мира 2018 в России – «лучшее решение» в истории ФИФА!
12:08
Эксперты объявили новую ракету Украины летающим позором
12:08
С пилона в в Минюст Украины: Справится ли с люстрациями 28-летняя стриптизёрша?
12:03
Открытое обращение Игоря Стрелкова к Виктору Януковичу
11:53
Руслан Коцаба: Украинская цивилизация – немножко свинопасная
11:51
Кличко проиграл Джошуа после нокдауна
11:50
Полиция Харькова пообещала забирать в участок всех за георгиевские ленты
11:49
Контуженные АТОшники напали на водителя за слова о ненужной войне
11:46
Юго-Восток Украины начинает просыпаться
11:46
«Ходорковский поступает не по понятиям»
11:43
ВСУ намерены «уделать» российский «Искандер-М»
11:39
Евросоюз «пилит» английские фунты стерлингов
11:37
В немецкой прессе рассказали о двойных стандартах Брюсселя
11:35
Железная дорога в обход Украины будет построена к 1 августа
11:34
В России прошли общегородские субботники
11:33
Ле Пен и Дюпон-Эньян объявили о создании предвыборной коалиции
Все новости

Архив публикаций

«    Май 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031 
» » 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...

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