Лента новостей

10:53
Сирийские военные захватили склад ИГ* с оружием НАТО
10:50
Мы постоянно «колбасимся» по всему миру: соратник Яроша рассказал о генах диверсантов в крови украинцев
10:47
«Стальной кулак» России: почему Т-72Б3 лучший в мире
10:28
Геополитическая цена украинского вопроса повышается
10:06
Последний день Помпео
10:06
Latvijas Avize: В Латвии запрещают русский язык
10:04
США возвращают B-52 на круглосуточное боевое дежурство
10:02
The Guardian: Странные эти русские — и Ленина чтут, и Николая II
09:59
Наколотые мандарины
09:58
Российский спецназ получит электроциклы-невидимки
09:58
Боец ССО: «Мы здесь в командировке. А они уже шесть лет воюют»
09:57
Армия Сирии и ВКС РФ готовятся к штурму последнего крупного оплота врага
09:56
Time: Пять главных угроз для Трампа
09:56
Дай им, Боже, что нам негоже: в ЕС признали факты пищевого апартеида
09:53
Саакашвили: Я ненавижу Порошенко еще больше, чем Януковича
09:52
Как спасти русскую школу за рубежом?
09:50
В связи с депопуляцией Украины в Киеве предложили завозить работников из Юго-Восточной Азии
09:40
Появились данные о новых проблемах с истребителями F-35
09:38
Новый президент Украины приедет из Стэнфорда, США
09:32
Politico: Миф о великом и ужасном Путине
09:26
Реформы на Украине превзошли российские
09:23
Berlingske: Почему Дания так враждебна к России?
00:00
Этот день в истории - 24 Октября
22:46
Expressen: Лавров посмеялся, а шведам не смешно
22:39
Минобороны России получило очередной полковой комплект С-400
22:35
Украине нельзя шутить с МВФ
22:31
На вооружение российской военной базы в Армении поступили новые комплексы техразведки «Радиолампа»
20:39
Nasz Dziennik: Гонка вооружений продолжается
20:30
Россия-Казахстан: 25 лет партнерства и подводных камней
20:24
Haber7: Путин: страшнее атомной бомбы!
20:08
ЦБ с косой: почему банковская система возвращается в СССР
20:08
Украина готовится вновь признать российский газ
20:07
Господство в небе: Россию прикроет Прометей
20:06
Почему ЧВК «Вагнера» и сирийская оппозиция делают принципиально разные вещи
20:06
Запасы угля на Украине подошли к концу
20:03
«Хозяин Закарпатья» призвал поменять Вашингтон на Москву
19:29
Panorama.am: Нельзя одновременно стрелять и вести переговоры
17:52
9 месяцев Трампа: Америка родила слабака с гранатой
17:46
В Сирии погиб один из бойцов российской частной военной компании «Вагнера»
17:40
Когда рухнет Керченский мост
14:29
Когда народ прозреет – Порошенко ждет виселица
14:27
Самые коррумпированные президенты Америки
14:26
На Хмельницкой АЭС из-за ошибки персонала сработала система безопасности
14:25
Прогнозы из Киева: За Порошенко придут 500 АТОшников, а Аваков «вынесет» Саакашвили
14:24
«Газпром» увел Европу от деспотичной Америки
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 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

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