Veelbelovende vooruitgangen in quantumlampentechniek: van kristaldefecten tot efficiënte fotonemissie

AmsterdamOnderzoekers van UC Santa Barbara werken aan de verbetering van kwantumlicht voor toekomstige technologieën. Ze richten zich op het gebruik van defecten in kristallen om enkele fotonen te produceren. Hun doel is om een staat van verstrengeling stabiel te houden over lange afstanden. Hiervoor moeten ze fotonen uitzenden in het golflengtebereik dat glasvezelkabels gebruiken.

Trillingen in atomen kunnen voor problemen zorgen.

• Atomen zijn voortdurend in beweging
• Energie wordt onttrokken aan lichtbronnen
• Verminderde efficiëntie van lichtuitstoot

Het onderzoeksteam ontwikkelde modellen om deze trillingen te bestuderen. Ze ontdekten dat de efficiëntie van fotonenemissie afneemt wanneer men overschakelt van zichtbaar licht naar infrarood licht. Ze boden aanbevelingen om de efficiëntie te verhogen, zoals het kiezen van het juiste basismateriaal en het nauwkeurig aanpassen op atomair niveau.

Fotonen zijn cruciaal omdat ze de beste methode zijn om kwantuminformatie te vervoeren. Kwantumcomputers hebben een betrouwbaar kwantuminternet nodig om goed te functioneren, net zoals onze reguliere internet afhankelijk is van verbonden computers.

Lees ook:

Vandaag · 00:29

Wetenschappers ontdekken genetisch geheim achter unieke kleurpracht van papegaaien

Christopher Van de Walle, professor aan UCSB, stelt dat het kiezen en ontwerpen van de juiste materialen efficiëntieproblemen door trillingen kan oplossen. Hoofdonderzoeker Mark Turiansky en zijn team ontdekten dat het gebruik van een fotonische holte ook een goede oplossing is. Deze aanpak maakt gebruik van de expertise van andere leden van Quantum Foundry, zoals computer engineering professor Galan Moody.

Het behalen van deze verbeteringen kan aanzienlijke gevolgen hebben. Het optimaliseren van kwantumemitters zou kunnen leiden tot:

• Snellere en veiligere kwantumcommunicatie
• Verhoogde nauwkeurigheid in kwantumdetectietoepassingen
• Uitgebreide mogelijkheden voor onderzoek naar kwantumcomputing

In de toekomst zal mogelijk alles verbonden zijn via quantumtechnologie. Voor deze veranderingen is vooruitgang in de creatie van quantumlicht essentieel. Onderzoekers aan de UCSB vinden nieuwe manieren om efficiënte quantumnetwerken op te bouwen. Hun modellen en methoden maken het idee van een quantuminternet steeds haalbaarder.

Hun onderzoek verklaart eerdere problemen en draagt bij aan nieuwe ideeën. Dit kan leiden tot verbeteringen in emitters, die cruciaal zijn voor de vooruitgang van quantumtechnologie. Deze verbeteringen zouden quantumapparaten in het dagelijks leven kunnen integreren.