Een team van onderzoekers uit Oostenrijk, Italië en Zweden hebben met succes teleportatie aangetoond met behulp van on-demand fotonen van kwantumdots. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep legt uit hoe ze deze prestatie hebben geleverd en hoe dit van toepassing is op toekomstige kwantumcommunicatienetwerken.

Wetenschappers en vele anderen zijn erg geïnteresseerd in het ontwikkelen van echte kwantumcommunicatienetwerken - men gelooft dat dergelijke netwerken vanwege hun aard beschermd zullen zijn tegen hacking of afluisteren. Maar, zoals de onderzoekers met deze nieuwe inspanning aangeven, er staan ​​nog wat problemen in de weg. Een daarvan is de moeilijkheid om kwantumsignalen te versterken. Een manier om dit probleem te omzeilen, zij merken op, is om on-demand fotonen te genereren als onderdeel van een kwantumrepeater - dit helpt om de hoge kloksnelheden effectief aan te kunnen. In deze nieuwe poging ze hebben precies dat gedaan, met behulp van halfgeleider quantum dots.

Eerder werk rond de mogelijkheid om halfgeleiderkwantumdots te gebruiken, heeft aangetoond dat het een haalbare manier is om teleportatie aan te tonen, maar alleen onder bepaalde voorwaarden, geen van alle maakte on-demand toepassingen mogelijk. Daarom, ze zijn niet beschouwd als een drukknoptechnologie. In deze nieuwe poging de onderzoekers overwonnen dit probleem door kwantumstippen te maken die zeer symmetrisch waren met behulp van een etsmethode om de gatenparen te creëren waarin de kwantumstippen zich ontwikkelen. Het proces dat ze gebruikten werd een XX (biexciton)–X (exciton) cascade genoemd. Vervolgens gebruikten ze een dual-pulsed excitatieschema om de gewenste XX-toestand te bevolken (nadat twee paren fotonen afstoten, zij behielden hun verstrikking). Hierdoor konden op aanvraag enkele fotonen worden geproduceerd die geschikt zijn voor gebruik bij teleportatie. Het dubbele gepulseerde excitatieschema was van cruciaal belang voor het proces, het team merkt op, omdat het de re-excitatie minimaliseerde.

De onderzoekers testten hun proces eerst op subjectieve input en vervolgens op verschillende quantum dots, waaruit blijkt dat het voor een breed scala aan toepassingen kan werken. Ze volgden dat op door een raamwerk te creëren dat andere onderzoekers als leidraad konden gebruiken bij het herhalen van hun inspanningen. Maar ze erkenden ook dat er nog meer werk moet worden verzet (voornamelijk in het verhogen van de kloksnelheden) voordat het proces in echte toepassingen kan worden gebruikt. Ze verwachten dat het nog maar een paar jaar duurt.

© 2018 Wetenschap X Netwerk