Wissenschaftler entwickeln ultrakompakte polarisationsverschränkte Photonenquellen für miniaturisierte Quantengeräte

Wissenschaftler haben eine ultradünne Lichtquelle entwickelt, die Paare polarisationsverschränkter Photonen aussendet. Diese speziell korrelierten Photonen sind vielversprechend für zukünftige Quantentechnologien, darunter ultrasichere Kommunikation, leistungsstarke Berechnungen und hochpräzise Messungen. Diese Lichtquelle ist besonders klein, rein, effizient und vielseitig.

Die Forschung ist veröffentlicht im Journal eLicht.

Verschränkte Photonen haben eine einzigartige Verbindung. Durch die Messung der Eigenschaften eines Photons können Wissenschaftler sofort die Eigenschaften seines verschränkten Partners bestimmen, unabhängig von der Entfernung. Dieses Phänomen hat das Potenzial, Bereiche wie Kommunikation, Informatik und Messtechnik zu revolutionieren.

Die neue Lichtquelle besteht aus einem speziellen Material namens 3R-WS2 und ist hundertmal dünner als ein menschliches Haar. Dieses Material ermöglicht es, die Lichtquelle zu miniaturisieren und in zukünftige quantenphotonische Schaltkreise zu integrieren.

Dieser Durchbruch gelang den Forschern durch die sorgfältige Auswahl eines Materials mit den richtigen Eigenschaften. Das Material muss in der Lage sein, verschränkte Photonen effizient zu erzeugen und eine wohldefinierte innere Struktur aufweisen. Die Forscher haben die Regel der Materialauswahl für die Polarisationsverschränkung identifiziert, was die Suche nach anderen potenziellen Quantenmaterialien mit überlegener Leistung erleichtert.

Diese Forschung stellt einen Fortschritt bei der Entwicklung praktischer Quantentechnologien dar. Durch die Schaffung kleinerer, effizienterer Quellen verschränkter Photonen bringen Wissenschaftler die Quantentechnologie der Realität näher.