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碳纳米管和硅基微腔耦合极大地增强了单光子的发射效率  图1为涂覆在用微腔蚀刻的硅衬底上的掺杂纳米管',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_1">碳纳米管（左），当被激光激发时，能强烈地发射单光子。（图片来源：日本理化研究所） 光已经被用在庞大的光纤通信电缆网络中的全球高速传输信息。这些系统使用经典态的光传输数据 - 但光也是量子世界的一员，有时表现得像波，有时像光子的粒子流。这些光粒子带有可用于编码数据的量子信息，由Yuichiro Kato领导的日本理化研究所纳米量子光子实验室的研究员Akihiro Ishii说。 基于量子信息的通信系统是非常令人感兴趣的，因为在不干扰数据本身的情况下拦截数据是不可能的，从而能够防止被窃听。但是，早期用于生成单光子的系统有一个房间的那么大。对于实际应用，迫切需要发射单光子的纳米材料。 单壁碳纳米管 - 结构类似于卷成圆柱体的平坦碳原子片 - 先前已被证明在被激光激发时发射单光子。 Kato、Ishii和他们的同事现在通过将碳纳米管集成在含有规则阵列孔的硅基上，极大地增强了它们的光子发射。 该团队将化学掺杂的碳纳米管薄膜涂覆在硅衬底上，硅衬底上刻有微小的孔，从而形成光子晶体微腔（如图1中所示）。然后他们用激光激发纳米管。 一小部分纳米管与硅基上的一个微腔完美对齐。 “当碳纳米管与具有非常小体积的微腔耦合时，光子发射效率通过称为珀塞尔效应的现象而增强，”Ishii解释说。该团队发现，这种耦合增强了纳米管的光发射约50倍。 更重要的是，即使激光束的强度增加，该装置也能在室温下产生高纯度的单光子。 “这一结果意味着我们的设备经久耐用，可以提供良好的性能，”Ishii说。 “高功率激发产生明亮的单光子发射。” 该团队目前正在努力修改碳纳米管和硅基微腔，以便它们能在通信主波长处发射明亮的单光子。 原文链接：https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=50774.php（实验帮译） 分享到：
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