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鸡蛋给的灵感!新型量子阵列可催生超低功耗器件研发

2021-03-06 12:14 前瞻网   

 

鸡蛋给的灵感!新型量子阵列可催生超低功耗器件研发

密歇根大学领导的一个国际研究小组发现了一种用单光子发送和接收信息的新方法。

他们的实验证明了利用非线性效应来修改和检测极弱光信号的可能性,利用量子系统的明显变化来推进下一代计算。

详细研究成果发表于《自然》。

物理学家和工程师使用一种新的半导体来制造像鸡蛋盒一样排列的量子点。量子点本质上是微小的结构,可以隔离和限制单个量子粒子(如电子)。

该团队用两片半导体(二硫化钨和二硒化钼。)制作了这种鸡蛋盒结构,这种半导体被认为是二维材料,因为它们由一个分子层组成,只有几个原子厚。

为了将二维半导体内的量子点阵列控制为一组光,该团队通过在底部制作一面镜子,将半导体放置在顶部,然后在半导体顶部沉积第二面镜子来构建谐振器。

随着量子“蛋盒”嵌入反射的“空腔”中,使红色激光共振,研究小组观察到另一种量子状态的形成,称为偏振子。偏振子是激子和腔内光的混合体。这证实了所有量子点都与光协同作用。

在这个系统中,团队表明在“蛋盒”中放入几个激子会导致偏振子能量的可测量变化,这证明了非线性,并表明量子封锁正在发生。

研究人员称,“工程师可利用这种非线性可以来识别储存在系统中的能量,可能会下降到单个光子的能量,这使得该系统有望成为一种超低能量开关,”邓说。”

研究人员还表示,“控制偏振子的目标是未来用于超低能量计算和信息处理的集成光子学,可以用于视觉系统的神经形态处理、自然语言处理或自主机器人。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4114RWL

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