Eigen RadarBilim
Analiz

Katmanlı yarı iletkenler tek fotonları çip üzerinde yönlendirdi

Hakemli deneyde, katmanlı yarı iletkenlerden yapılan ışık yayıcılar ile ışığı taşıyan kanallar aynı çipte birleştirildi. Çok düşük sıcaklıktaki ölçümler, çıkışlarda tek foton davranışını gösterdi. Merceğe ulaşan ışık için saniyede yaklaşık 357.000 fotonluk sayım elde edildi. Laboratuvar aygıtı, ışık kaynağıyla taşıma yolunu bütünleştiriyor. Fotonları denetimli ayırma, girişim ve çip üzerinde algılama işlevleri ise önerilen sonraki bileşenler arasında yer alıyor.

Bilim··Gece
Açık renkli yüzeyde, çizgili ve genişleyen bir çıkışla sonlanan dar yeşilimsi kılavuzun üzerine binen mor ince pulun temsili mikroskop görünümü.

Yayıcı ile ışık yolu birleştirildi

Katmanlı yarı iletkenler, deneysel bir çipte hem tek foton yayıcısını hem de ışığın ilerlediği yolu sağladı. Nature Communications’ta yayımlanan hakemli çalışmada yerel ışık yayımı için gerilmiş iki kat tungsten diselenür, dalga kılavuzu için çok katlı tungsten sülfür kullanıldı. İnce bir bor nitrür tabakası, yayıcı malzemenin kırılmadan aktarılmasına yardım etti. Bildirilen yayıcı ölçümlerinde aygıt dört kelvine, yani çok düşük bir sıcaklığa soğutuldu.[1]

Çıkışlarda tek foton sinyalleri

Araştırmacılar ışığı hem yayıcının doğrudan üzerinden hem de kılavuza bağlı çıkış yapılarından topladı. Çıkışlar arasındaki korelasyon sınamaları, fotonların aynı anda gelmesinin bastırıldığını göstererek tek foton yayımını destekledi. Kesintisiz uyarma sırasında merceğe ulaşan fotonların sayısı, saniyede yaklaşık 357.000 oldu. Düzenek, yayıcıdaki ışığın çipin taşıyıcı yapısına aktarılmasını da sınadı. Böylece tek foton davranışı, yalnızca kaynağın üzerinde yapılan ölçümle sınırlı kalmadan kılavuz çıkışlarında da gözlendi.[1]

Işık devreleri için kaynak ve kılavuz

Kılavuzun içindeki daha yüksek foton hızı, ışığın dışarı çıkarılmasına ilişkin bir optik modelle hesaplandı; mercekte doğrudan sayılan çıkıştan ayrı tutuldu. Gösterilen bileşen, üst üste yerleştirilebilen malzemelerden kaynak ile taşıma yolunu birleştiriyor. Tam bir kuantum ışık devresi için fotonları denetimli ayırma, girişim ve çip üzerinde algılama da gerekiyor. Bu parçalar, araştırmacıların önerdiği mimarinin sonraki adımları arasında. Büyük ölçekte üretim de gösterilmiş aygıtın ötesindeki araştırma konuları arasında yer alıyor.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağıNature CommunicationsKatmanlı malzemeler tek fotonları çip üzerindeki bir yola yönlendirdi↩1↩2↩3