(PhysOrg.com) -- Een van de gebieden die van groot belang zijn voor wetenschappers en onderzoekers is het gebruik van de kwantumwereld om verschillende aspecten van ons leven te verbeteren. Vooruitgang in kwantumcryptografie haalt de krantenkoppen, en wetenschappers blijven zoeken naar manieren om de verwerking van kwantuminformatie in de mainstream te brengen. Anthony Bennett, een wetenschapper bij Toshiba Research Europe Limited in Cambridge, in het Verenigd Koninkrijk., werkt met kwantumstippen in een poging manieren te vinden om hun toepassingen te verbeteren.

“Ik werk met enkele kwantumstippen, ze manipuleren en interessante experimenten doen die hopelijk in de toekomst nuttig zullen zijn voor de verwerking van kwantuminformatie, ” vertelt Bennett PhysOrg.com . "Wat we onlangs hebben gedaan, is een gigantisch sterk effect laten zien in halfgeleiderkwantumdots, wat zal leiden tot betere opbrengsten in bepaalde apparaten en geheel nieuwe toepassingen mogelijk zal maken.”

Bennett werkte met een team van Toshiba Research, evenals met wetenschappers van het Cavendish Laboratory van de universiteit van Cambridge. De resultaten van hun recente samenwerking zijn gepubliceerd in Technische Natuurkunde Brieven :"Giant Stark-effect in de emissie van enkele halfgeleider-quantumdots."

“Als je met kwantumstippen werkt, ’, legt Bennett uit, "Er zijn veel omstandigheden waarin je punten wilt kunnen krijgen die hetzelfde zijn. Echter, kwantumstippen vormen zich van nature met verschillende groottes, vormen en composities. Het idee is om ze zo te verschuiven dat ze allemaal dezelfde energie uitstralen.”

Voorafgaand aan dit werk, verschuivingen naar kwantumstippen van deze omvang waren nog niet eerder waargenomen. “Normaal gesproken is de verschuiving beperkt tot een zeer klein bereik, ', zegt Bennett. “We hebben laten zien dat je met onze techniek de overgangen in de kwantumstippen verrassend ver kunt verschuiven.”

"Eerder, mensen hebben gekeken naar het plaatsen van kwantumstippen in diodes en vervolgens de spanning veranderen. We hebben het ontwerp zo veranderd dat een vast elektrisch veld verticaal over de kwantumstip wordt aangelegd, wat leidt tot een verschuiving die een orde van grootte groter is dan voorheen.”

Normaal gesproken, een dergelijk experiment maakt gebruik van stippen omringd met galliumarsenide of aluminiumgalliumarsenide. Bennett en zijn collega's combineerden deze om het beste van twee werelden te krijgen. “Met galliumarsenide, de ladingen opgesloten in de kwantumstip even sterk, maar de kwaliteit van de emissie is beter. Dus we groeiden de stip in galliumarsenide, maar omgeven door aluminium galliumarsenide aan elke kant om de elektrische verschuiving te beperken.”

Na de mogelijkheid van deze grote verschuiving te hebben aangetoond om de kwantumstippen aan te moedigen dezelfde energie uit te zenden, de volgende stap is om twee kwantumstippen te krijgen met precies dezelfde energie. “Om toepassingen voor kwantuminformatieverwerking te krijgen, je hebt kwantumstippen nodig met ten minste twee toestanden hetzelfde. Als vervolg op het werk hier, dat hebben wij gedaan.” (Meer informatie is te vinden in Natuurfotonica , "Twee-fotoninterferentie van de emissie van elektrisch afstembare verre kwantumstippen.")

“Quantum mechanisch, beide experimenten vertegenwoordigen een belangrijke doorbraak. Dat we kwantumdots met dezelfde energie identieke fotonen kunnen laten uitzenden, is een grote stap voorwaarts op het gebied van kwantuminformatieverwerking.”

Copyright 2010 PhysOrg.com.
Alle rechten voorbehouden. Dit materiaal mag niet worden gepubliceerd, uitzending, geheel of gedeeltelijk herschreven of herverdeeld zonder de uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van PhysOrg.com.