Phương pháp phủ phân tử mới cải thiện độ tinh khiết của photon lượng tử lên đến 87%

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Northwestern đã phát triển một kỹ thuật phủ phân tử mới giúp nâng cao đáng kể độ tinh khiết và độ tin cậy của nguồn photon đơn, vốn rất quan trọng cho các công nghệ lượng tử. Bằng cách phủ một lớp phân tử PTCDA lên tungsten diselenide, một chất bán dẫn mỏng chỉ vài nguyên tử nổi tiếng với khả năng phát photon đơn tại các khuyết tật nguyên tử, nhóm nghiên cứu đã đạt được cải thiện 87% về độ tinh khiết phổ photon. Lớp phủ này bảo vệ các bộ phát lượng tử nhạy cảm khỏi các chất gây ô nhiễm trong khí quyển như oxy, vốn trước đây gây ra sự biến đổi và nhiễu trong quá trình phát photon, mà không làm thay đổi các tính chất điện tử vốn có của chất bán dẫn. Lớp phủ PTCDA không chỉ ổn định việc phát photon mà còn đồng đều dịch chuyển năng lượng photon xuống mức thấp hơn, điều này có lợi cho các thiết bị truyền thông lượng tử. Sự đồng nhất và kiểm soát cải tiến đối với việc phát photon này là yếu tố thiết yếu để phát triển các nguồn photon đơn có thể mở rộng, điều chỉnh và ổn định, nền tảng cho điện toán lượng tử, cảm biến và mạng truyền thông lượng tử an toàn. Các nhà nghiên cứu dự định mở rộng phương pháp này sang các vật liệu bán dẫn khác và khám phá việc phát photon bằng điện, nhằm tiến gần hơn đến các mạng lượng tử liên kết.