כמו פתיתי שלג או טביעות אצבעות, אין שני נקודות קוונטיות זהים. אבל שיטה תחריט חדש לעיצוב ומיצוב אלה nanocrystals מוליכים למחצה יכול לשנות את זה.
מה עוד, בדיקות במכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) לאשר חרוט נקודות קוונטיות פולטים חלקיקים אחת של אור (פוטונים), להגביר את הסיכויים להפעלת סוגים חדשים של התקנים עבור תקשורת קוונטית.
Colorized מיקרוסקופ של נקודות קוונטיות נעשות באמצעות קרן ליתוגרפיה ותחריט אלקטרונים. סוג זה של נקודה קוונטית יכולה להיות מעוצבת וממוקמים בצורה מהימנה יותר מאשר נקודות עשה עם שיטות גידול קונבנציונאלי קריסטל.
הדרך המקובלת לבנות נקודות קוונטיות ב-NIST ובמקומות אחרים, היא לגדל אותם כמו גבישים בתמיסה, אך תוצאות תהליך אקראי במקצת בצורות חריגות. תהליך חדש, מדויקת יותר פותחה על ידי NIST החוקר הבתר Varun ורמא כשהיה סטודנט באוניברסיטת אילינוי. ורמא משתמשת קרן אלקטרונים ליתוגרפיה ותחריט לגלף נקודות קוונטיות בתוך כריך מוליכים למחצה (הנקרא גם הקוונטים) כי גבולות חלקיקים בשני ממדים. ליתוגרפיה שולטת בגודל של נקודה ואת המיקום, תוך עובי כריך הרכב, כמו גם נקודה בגודל ניתן להשתמש כדי לכוון את הצבע של פליטת האור של נקודה.
כמה נקודות קוונטיות מסוגלים פולטות בודדים, פוטונים בודדים על פי דרישה, תכונה חיונית למערכות מידע קוונטי מידע המקודדים על ידי מניפולציה פוטונים בודדים. בעבודה החדשה דיווחה אופטיקה, בדיקות NIST הוכיחו כי הנקודות ליתוגרפיה ו חרוט הקוונטים אכן לעבוד מקורות של פוטונים בודדים. הבדיקות בוצעו על נקודות עשוי arsenide אינדיום גליום. נקודות של בקטרים שונים היו בדוגמת בתפקידים ספציפיים מערכים רבועים. שימוש בלייזר כדי לרגש נקודות בודדות גלאי הפוטון לנתח פליטות, החוקרים מצאו כי NIST נקודות 35 ננומטר (ננומטר) רחב, למשל, כמעט כל האור הנפלט באורך גל של 888.6 nm. דפוס התזמון ציינו כי האור נפלט כמו רכבת של פוטונים בודדים.
חוקרי NIST עכשיו מתכננים לבנות חללים רעיוני סביב נקודות חרוט הפרט מדריך פליטת האור שלהם. אם כל נקודה יכולים לפלוט פוטונים ביותר בניצב לפני השטח שבב, יותר אור ניתן לאסוף כדי להפוך מקור יעיל יותר פוטון יחיד. פליטת אנכי הודגמה עם קריסטל גדל נקודות קוונטיות, אבל אלה נקודות לא ניתן למקם או להפיץ אמין עששת. נקודות חרוטים מציעים לא רק המיקום המדויק, אלא גם את האפשרות של קבלת נקודות זהה, אשר יכול לשמש ליצירת המצבים המיוחדים של אור כמו שניים או יותר פוטונים כי הם הסתבכו, תופעה קוונטית קישורים תכונותיהם אפילו ממרחק.
נקודות קוונטיות נבדק בניסויים שנעשו ב NIST. השלב הסופי בוצע באוניברסיטת אילינוי, שם שכבה גביש היה גדל על הנקודות כדי ליצור ממשקים נקיים.
מקור: http://www.nist.gov/