Сверхбыстрым однофотонным излучателем станет искусственный атом
материя и Свет в большинстве случаев взаимодействуют весьма слабо, источники света излучают весьма медлительно и теряют эффективность по причине того, что часть энергии успевает перейти в тепло. Быстродействующие, соответственно экономичные источники смогут использоваться, к примеру, в лазерном и светодиодном освещении и в квантовых информационных разработках.
В 1954 г. физик Роберт Дике (Robert Dicke) предсказал возможность вещества взаимодействия и усиления света в случае в случае если возбужденное состояние распределяется на многие атомы в квантовой суперпозиции.
Исследователям из университета Нильса Бора Копенгагенского университета наконец удалось показать данный эффект экспериментально, но совсем на второй физической совокупности, чем та, что имел ввиду Дике. Они продемонстрировали так именуемое суперизлучение фотонов одной квантовой точкой — разновидностью неестественного атома, которая может встраиваться в оптический чип. Результаты были размещены в издании Physical Review Letters.
В квантовой точке электрон возбуждается, к примеру, под действием лазерного импульса, и оставляет по окончании себя дырку. Чем посильнее сотрудничество между дыркой и электроном, тем стремительнее они сольются опять с излучением света.
«Мы создали квантовую точку, которая ведёт себя как словно бы складывается из пяти квантовых точек, то имеется излучает свет в пять раз посильнее. Это происходит из-за притяжения между дыркой и электроном.
Но основная изюминка в том, что эта квантовая точка испускает за один раз лишь один фотон. Это прекрасный однофотонный источник», — сказал Сорен Стобб (Soren Stobbe) из группы Квантовой фотоники Университета Нильса Бора.
Опыт осуществлялся в кооперации с группой доктора наук Дэвида Ритчи (David Ritchie) из Кембриджа, изготовившей для него квантовые точки.
Демонстрация проводилась при температуре на пара градусов выше безотносительного нуля. По словам Стобба, несколько рассчитывает продолжить изучение квантовых точек при ещё более низких температурах, при которых эффект Дике обязан проявляться значительно более драматично.
