跳到主要内容

话题

半导体和电子产品

半导体和电子产品

半导体中看到的双光子发射

01 Feb 2007

在以色列中,以色列的电气工程师首先观察到从半导体中的单电子过程中发射的两个光子。光子对在室温下以相对高的速率发射相对高的速率。研究人员认为,可以利用该现象来制造量子计算机(ARXIV:Quant-pH / 0701114)的高效但简单的“纠缠”光子对。

缠绕的光子对是有用的,因为通过测量另一个光子的量子是自动揭示的量子状态。此属性可能会在量子计算机中开发,原则上可能会出现特定任务的古典计算机。

产生缠结的光子的最常见方法涉及通过非线性晶体传递光,这非常偶尔将单个光子转换成缠绕的一对低能量光子。然而,该参数下的转换过程效率低下,很难以这种方式精确地控制成对的数量。因此,一些研究人员正在寻找电控的半导体器件,以便更好地控制光子对生产。

亚历克斯·海特和以色列理工学院(技术)在海法大学(技术)观察了基于磷化镓铟磷化镓量子孔的分层半导体器件的两光子发射–允许通过限制电子到几个维度来修改电子能级的结构。

通过施加电信号来刺激发射过程,该电信号将电子泵送到更高的能量水平。尽管大多数激发电子通过发射单个光子返回较低的能量水平,但是通过中间能级遵循不同的路线并产生光子对。虽然在原子系统中观察到该过程,但研究人员表示,这是第一次在半导体中观察到。

根据Hayat的说法,半导体中的双光子发射可用于产生在室温下产生大量缠结光子的紧凑源。然而,研究人员尚未确认光子纠缠,这是团队’下次计划实验。

Hayat和Orenstein不是第一个提出基于半导体的缠结光子源的源。去年英国剑桥大学的罗伯特年轻及同事推出了一种制造缠绕的光子对的半导体量子点。与技术源不同,其中在涉及一个电子的过程中发出光,剑桥源涉及双电子“biexciton”过程。虽然剑桥来源可能不太实用—它在极低的温度(10 k)下运行,光学,而不是电动泵送—它实现了对光子对生产非常精确的控制。

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者