Kwantowy Skok: Elektrycznie Dostrajane Emitery Perowskitowe Rewolucjonizują Technologię Kwantową
Naukowcy z Singapore University of Technology and Design (SUTD), pod przewodnictwem profesora Dong Zhaoganga, dokonali znaczącego przełomu w technologii kwantowej. W październiku 2023 roku z powodzeniem zintegrowali elektrycznie dostrajane emitery kwantowe perowskitów z materiałami nanostrukturalnymi, oferując nowy sposób kontroli kolorów i długości fal emisji światła kwantowego w warunkach otoczenia.
Opublikowane w Advanced Materials badanie szczegółowo opisuje hybrydowy system, który łączy kropki kwantowe perowskitów (QD) z nanostrukturami tellurku antymonu (Sb₂Te₃). To połączenie spowodowało przesunięcie energii emisji światła o ponad 570 meV, przewyższając wcześniejsze wysiłki. Sb₂Te₃, materiał zmiennofazowy, umożliwia dynamiczną kontrolę interakcji światła dzięki swoim unikalnym właściwościom optycznym i elektronicznym.
Zjawisko wzmocnionego powierzchniowo tłumienia Landaua napędza tę zdolność. Kiedy krystaliczne nanodyski Sb₂Te₃ są oświetlane, powstają gorące elektrony, zmieniając właściwości emisji pobliskich kropek kwantowych perowskitów. Pozwala to na szeroką zmianę długości fali emisji. Zastosowanie umiarkowanego napięcia stałego umożliwia dynamiczną kontrolę nad emisjami kwantowymi, wzmacniając intensywność emisji i modulując energię emisji.
Odkrycia te otwierają możliwości manipulowania światłem w nanoskali, z potencjalnymi zastosowaniami w zintegrowanych obwodach fotonicznych i bezpiecznej komunikacji kwantowej. Zachowanie zmiany fazy Sb₂Te₃ zwiększa wszechstronność systemu, umożliwiając odwracalną kontrolę nad emisją światła za pomocą środków termicznych lub optycznych. Naukowcy dążą do udoskonalenia systemów skupionych na emiterach pojedynczych fotonów, tworząc rekonfigurowalne urządzenia do bezpiecznej komunikacji kwantowej, nawet w świetle dziennym. Badania te torują drogę dla adaptowalnych urządzeń fotonicznych, potencjalnie przekształcając systemy komunikacji kwantowej i zintegrowane kwantowe obwody fotoniczne.