(PhysOrg.com) -- Uno dei campi di grande interesse per scienziati e ricercatori è quello dell'utilizzo del mondo quantistico per migliorare vari aspetti della nostra vita. I progressi nella crittografia quantistica fanno notizia, e gli scienziati continuano a cercare modi per portare l'elaborazione delle informazioni quantistiche nel mainstream. Anthony Bennet, uno scienziato presso Toshiba Research Europe Limited a Cambridge, nel Regno Unito., lavora con i punti quantici nel tentativo di cercare modi per migliorare le loro applicazioni.

“Lavoro con singoli punti quantici, manipolandoli e facendo esperimenti interessanti che si spera possano essere utili in futuro per l'elaborazione delle informazioni quantistiche, ” Bennett racconta PhysOrg.com . “Quello che abbiamo fatto di recente è mostrare un gigantesco effetto netto nei punti quantici dei semiconduttori, che porterà a rendimenti migliori in alcuni dispositivi e consentirà applicazioni completamente nuove".

Bennett ha lavorato con un team di Toshiba Research, così come con gli scienziati del Cavendish Laboratory dell'Università di Cambridge. I risultati della loro recente collaborazione sono pubblicati in Lettere di fisica applicata :"Effetto Giant Stark nell'emissione di punti quantici a semiconduttore singolo."

“Quando si lavora con i punti quantici, "Spiega Bennett, “Ci sono molte circostanze in cui vuoi essere in grado di ottenere punti uguali. Però, i punti quantici si formano naturalmente con dimensioni diverse, forme e composizioni. L'idea è di spostarli in modo che emettano tutti la stessa energia".

Prima di questo lavoro, spostamenti a punti quantici di queste dimensioni non erano stati osservati prima. “Normalmente lo spostamento è limitato a un intervallo molto piccolo, "dice Bennet. "Abbiamo dimostrato che è possibile spostare le transizioni nei punti quantici in modo sorprendentemente lungo con la nostra tecnica".

"In precedenza, le persone hanno cercato di inserire punti quantici nei diodi e quindi modificare la tensione. Abbiamo cambiato il design in modo che un campo elettrico fisso venga applicato verticalmente attraverso il punto quantico, il che porta a uno spostamento di un ordine di grandezza più grande di quanto visto prima”.

Normalmente, tale esperimento utilizza punti circondati da arseniuro di gallio o arseniuro di gallio alluminio. Bennett e i suoi colleghi li hanno combinati per ottenere il meglio da entrambi i mondi. “Con arseniuro di gallio, le cariche sono confinate nel punto quantico altrettanto fortemente ma la qualità dell'emissione è migliore. Quindi abbiamo coltivato il punto in arseniuro di gallio, ma circondato da arseniuro di alluminio e gallio su ciascun lato per limitare il cambio elettrico.

Dopo aver mostrato la possibilità di questo grande spostamento per incoraggiare i punti quantici a emettere la stessa energia, il passo successivo è ottenere due punti quantici con esattamente la stessa energia. “Per ottenere applicazioni di elaborazione delle informazioni quantistiche, hai bisogno di punti quantici con almeno due stati uguali. Come seguito al lavoro qui, l'abbiamo fatto". (Maggiori informazioni possono essere trovate in Fotonica della natura , "Interferenza a due fotoni dell'emissione da punti quantici remoti elettricamente sintonizzabili.")

“Meccanicamente quantistica, entrambi questi esperimenti rappresentano una svolta significativa. Il fatto che possiamo fare in modo che punti quantici con la stessa energia emettano fotoni identici è un grande passo avanti nel campo dell'elaborazione delle informazioni quantistiche".

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