全新光學(xué)活性量子點機(jī)制發(fā)現(xiàn)
光學(xué)活性半導(dǎo)體量子點是迄今為止已知的最有效的自旋光子界面,盡管進(jìn)行了長達(dá)10年的研究,但科學(xué)家仍很難將其存儲時間延長到幾微秒以上。在最新研究中,英國劍橋大學(xué)、林茨大學(xué)和謝菲爾德大學(xué)研究人員證明,有一種簡單的材料可解決這個問題,將量子信息的存儲提高到一百微秒以上。研究成果發(fā)表在近日的《自然·納米技術(shù)》上。 ![]() 量子點中電子自旋與光和強(qiáng)耦合核自旋相結(jié)合的示意圖 量子點是由數(shù)千個原子組成的晶體結(jié)構(gòu)。這些原子的每一個原子核都有一個與量子點電子耦合的磁偶極矩,并可能導(dǎo)致存儲在電子量子比特中的量子信息丟失。新研究發(fā)現(xiàn),在用具有相同晶格參數(shù)的半導(dǎo)體材料構(gòu)建的設(shè)備中,原子核“感受到”相同的環(huán)境并表現(xiàn)一致。結(jié)果是可濾除這種核噪聲并在存儲時間上實現(xiàn)近兩個數(shù)量級的改進(jìn)。 研究人員稱,這是一種全新的光學(xué)活性量子點機(jī)制,可在其中關(guān)閉與原子核的相互作用,并一遍又一遍地重新聚焦電子自旋以保持其量子態(tài)活躍。對于量子點中的自旋,較短的相干時間是應(yīng)用的最大障礙,這一發(fā)現(xiàn)為此提供了一個清晰而簡單的解決方案。 |