碳纳米管可以作为新兴的量子光源
洛斯阿拉莫斯的研究人员以及法国、德国的合作伙伴正在研究碳纳米管作为用于量子信息处理的单光子发射器的潜力。他们对该领域进展的分析发表在本周的“Nature Materials”杂志（“Carbon nanotubes as emerging quantum-light sources”）上。 _QPqF{iI
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“我们特别感兴趣的是将纳米管集成到光子腔中以便操纵和优化发光特性，”Stephen Doorn说，他是作者之一，也是综合纳米技术中心（CINT）的洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家）。“另外，集成到电致发光器件中的纳米管可以提供对光发射时间的更好控制，并且它们可以集成到光子结构中。我们强调碳纳米管缺陷状态的发展和光物理探测是在通信波长实现室温单光子发射器的关键。” 4ba*Nc*Yc
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图示为碳纳米管缺陷部位，该缺陷是带有简单的有机分子的纳米管的功能化产生的。 改变该缺陷处的电子结构可以使得通信波长的室温单光子发射成为可能 oJ74Mra
该团队的综述是与巴黎的同事（Christophe Voisin）合作完成的，他们正在研究将纳米管集成到光子腔中以改变其发射速率，而在卡尔斯鲁厄（Ralph Krupke），他们正在将基于纳米管的电致发光器件与光子波导集成到一起。洛斯阿拉莫斯的重点是分析纳米管缺陷，以促进量子发射向室温和通信波长发展，他说。 ->sxz/L
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正如这篇论文中指出的那样，“随着高速信息网络的出现，光已成为全球主要的信息载体。单光子源在安全量子通信计量或量子计算方案中是各种技术的关键组成部分。” `\kihNkJn3
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在这个领域使用单壁碳纳米管一直是洛斯阿拉莫斯CINT团队的研究焦点，他们开发了化学修饰纳米管结构以刻意产生缺陷，该缺陷具有可以定位激子并控制其释放的能力。Doorn指出，接下来的步骤涉及将纳米管整合到光子谐振器中，以提供增加的光源亮度并产生完全相同的光子。 l|P"^;*zq
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“我们需要创造出彼此完全相同的单光子，而且这要依靠我们的能力来使纳米管功能化，这些纳米管非常适合器件集成，并尽量减少与缺陷位点的环境交互，”他说。 1)ue-(o5
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“除了定义目前的工艺水平之外，我们还想强调未来的发展所面临的挑战，并列出一些可能成为这一领域前进的最有前途的发展方向。最终，我们希望吸引更多的研究人员参与这个领域的研究。”Doorn说。 b3ohTmy4(
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原文链接：https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=50455.php（实验帮译）
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