来自可拉伸原子片的光将应用于量子技术领域

（文章来源：科技报告与资讯）

来自悉尼科技大学（UTS）和澳大利亚国立大学（ANU）的澳大利亚科学家团队认为，他们已经开发出一种方法来应对量子材料领域数十年来的挑战-拟议的量子光源的光谱调谐。

研究人员说，他们的研究结果使用了原子厚度的六方氮化硼材料，在理解二维材料中量子系统的光-物质相互作用以及向量子技术的可扩展片上器件方面迈出了重要的一步。该研究发表在《Advanced Materials》上。提出了微调量子光颜色的能力，这是发展量子网络体系结构的关键步骤，在该体系中，光的基本构建体光子被用作量子信使，在远距离站点之间进行通信。

科学家利用了六方氮化硼（也称为“白色石墨烯”）的极高可拉伸性。在某种程度上，他们能够证明原子厚度的量子系统在最大光谱、色彩调节范围方面的世界纪录。

该论文的主要研究者，悉尼科技大学的诺亚·门德尔森（Noah Mendelson）博士表示，光谱调谐方面所显示出的改善幅度将近一个数量级，这将引起学术界和工业界的兴趣，“他们致力于量子网络和相关量子技术的发展。这种材料是在悉尼科技大学的实验室中生长的，具有一些原子级的'晶体错误'，这些错误是超明亮且极其稳定的量子源。”

他说：“通过拉伸原子厚度的材料来诱发量子源的机械膨胀，这反过来又导致了量子光源发出的颜色的显着调整范围。”诺亚·门德尔森（Noah Mendelson博士说：“随着六方氮化硼被拉伸到只有几个原子层的厚度，发射的光开始从橙色变成红色，就像圣诞树上的LED灯一样，只是在量子领域。”

他补充说：“从根本上看，在量子水平上看到这样的颜色调整不仅是一项了不起的壮举，而且还为量子科学和量子工程领域中的许多潜在应用提供了启示。”与其他用作量子光源的纳米材料不同，例如金刚石、碳化硅或氮化镓，六方氮化硼不易碎，并具有范德华晶体的独特可拉伸机械性能。

“我们一直对六方氮化硼的优异性能感到惊讶，无论是机械的、电的还是光学的。这种性能不仅可以进行独特的物理实验，而且还可以在不久的将来为大量实际应用打开大门。” UTS教授Igor Aharonovich是该研究的通讯作者，也是ARC变形超光学材料卓越中心（TMOS）的首席研究员。

由Trong Toan Tran博士领导的UTS实验物理学家团队认为，从首次观察到这种奇异现象开始，他们就开始着迷。

“我们迅速与该领域的世界领先理论物理学家之一，ANU的Marcus Doherty博士合作，试图了解造成令人印象深刻的色彩调节范围的潜在机制。UTS和ANU的共同努力导致了人们的全面理解该现象得到了强有力的理论模型的完全支持，” Toan Tran博士说。

该小组现在正在准备他们的后续工作：实现原理验证实验，其中涉及将来自两个拉伸量子源的两个最初不同的彩色光子缠结在六方氮化硼中，形成一个量子位。Toan Tran博士总结道：“我们认为我们工作的成功为多种基础物理实验开辟了新途径，这可能为未来的量子互联网奠定了基础。”
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