Immagine schematica della generazione di un singolo fotone non polarizzato utilizzando un difetto composto, un centro vacante di azoto (centro NV), in un diamante. Sfere, designati rispettivamente N e V, indicare un atomo di azoto e una vacanza che comprende un centro NV nel reticolo del diamante. L'emissione di un singolo fotone dinamicamente e staticamente non polarizzata è indotta dall'eccitazione laser per un centro NV orientato [111] nel diamante (111). Attestazione:Naofumi Abe
Il gruppo di ricerca dell'Università di Tohoku del professor Keiichi Edamatsu e del borsista postdottorato Naofumi Abe ha dimostrato la generazione di singoli fotoni dinamicamente e staticamente non polarizzati utilizzando il diamante. Si prevede che questo risultato svolga un ruolo cruciale nella generazione di numeri casuali hardware utilizzando singoli fotoni (dadi quantistici o lancio di monete quantistiche), crittografia quantistica e verifica dei problemi fondamentali della meccanica quantistica.
Tecnologia dell'informazione quantistica, come l'informatica quantistica e la crittografia quantistica, ha il potenziale per superare la tecnologia dell'informazione classica in termini di sicurezza e capacità. Nella tecnologia dell'informazione quantistica, i singoli fotoni giocano un ruolo particolarmente importante.
Un'unità di informazione quantistica è un bit quantistico o qubit. È un sistema quantomeccanico a due stati, come la polarizzazione di un singolo fotone. La ricerca convenzionale si è concentrata sulla generazione di singoli fotoni in stati di pura polarizzazione. Ma ora, il team della Tohoku University ha, per la prima volta, generato singoli fotoni in stati di polarizzazione casuali.
Nella loro carta, pubblicato in Rapporti scientifici , gli autori presentano la prima dimostrazione che l'emissione di un singolo fotone da un difetto composto appositamente orientato (un centro di vacanza di azoto) nel diamante è dinamicamente e staticamente non polarizzata con casualità intrinseca.
