Lompatan Kuantum: Emitor Perovskit yang Dapat Diatur Secara Elektrik Merevolusi Teknologi Kuantum

Para peneliti di Singapore University of Technology and Design (SUTD), yang dipimpin oleh Profesor Madya Dong Zhaogang, telah mencapai terobosan signifikan dalam teknologi kuantum. Pada Oktober 2023, mereka berhasil mengintegrasikan emitor kuantum perovskit yang dapat diatur secara elektrik dengan material berstruktur nano, menawarkan cara baru untuk mengontrol warna dan panjang gelombang emisi cahaya kuantum dalam kondisi sekitar.

Diterbitkan di Advanced Materials, studi ini merinci sistem hibrida yang menggabungkan titik kuantum perovskit (QD) dengan nanostruktur antimon telurida (Sb₂Te₃). Kombinasi ini menghasilkan pergeseran energi emisi cahaya lebih dari 570 meV, melampaui upaya sebelumnya. Sb₂Te₃, material perubahan fase, memungkinkan kontrol dinamis interaksi cahaya karena sifat optik dan elektroniknya yang unik.

Fenomena redaman Landau yang ditingkatkan permukaannya mendorong kapasitas ini. Ketika nanodisk Sb₂Te₃ kristalin diterangi, elektron panas tercipta, mengubah sifat emisi QD perovskit di dekatnya. Hal ini memungkinkan perubahan luas dalam panjang gelombang emisi. Menerapkan tegangan DC sederhana memungkinkan kontrol dinamis atas emisi kuantum, memperkuat intensitas emisi dan memodulasi energi emisi.

Temuan ini membuka kemungkinan untuk memanipulasi cahaya pada skala nano, dengan potensi aplikasi dalam sirkuit fotonik terintegrasi dan komunikasi kuantum yang aman. Perilaku perubahan fase Sb₂Te₃ meningkatkan fleksibilitas sistem, memungkinkan kontrol reversibel atas emisi cahaya melalui cara termal atau optik. Para peneliti bertujuan untuk menyempurnakan sistem yang berfokus pada emitor foton tunggal, menciptakan perangkat yang dapat dikonfigurasi ulang untuk komunikasi kuantum yang aman, bahkan di siang hari. Penelitian ini membuka jalan bagi perangkat fotonik yang mudah beradaptasi, yang berpotensi mengubah sistem komunikasi kuantum dan sirkuit fotonik kuantum terintegrasi.