Un team di ricercatori UTS ha compiuto un importante passo avanti che potrebbe aprire la strada alla prossima generazione di comunicazioni quantistiche.

Il gruppo, dalla forza della ricerca sui materiali e la tecnologia per l'efficienza energetica presso UTS Science, ha trovato un materiale che emette un singolo impulso di luce quantistica su richiesta a temperatura ambiente, rimuovere uno degli ostacoli all'elaborazione delle informazioni estremamente veloce e sicura.

Fino ad ora, emettitori quantici a temperatura ambiente sono stati osservati solo in materiali tridimensionali come i diamanti che ostacolano l'integrazione di questi componenti in chip e dispositivi commerciali. Il mondo è quindi in corsa per trovare sorgenti di luce quantistica in materiali atomicamente sottili come il grafene, il famoso singolo strato di atomi di carbonio.

"Questo materiale - nitruro di boro esagonale stratificato (atomi di boro e azoto che sono disposti in una struttura a nido d'ape) - è piuttosto unico, " Il professore associato Mike Ford ha detto. "È atomicamente sottile ed è tradizionalmente usato come lubrificante; tuttavia, dopo un'attenta elaborazione, può emettere impulsi di luce quantizzati, singoli fotoni che possono trasportare informazioni.

"Questo è importante perché uno dei grandi obiettivi è realizzare chip per computer ottici in grado di funzionare in base alla luce anziché agli elettroni, quindi operando molto più velocemente con meno generazione di calore."

Le sorgenti di singoli fotoni sono state scoperte da Trong Toan Tran, Kerem Bray, Mike Ford, Milos Toth e Igor Aharonovich di UTS Science, i cui risultati sono stati appena pubblicati sulla prestigiosa rivista Nanotecnologia della natura .

Il professore associato Igor Aharonovich ha affermato che le sorgenti di singoli fotoni sono più luminose di tutte le altre attualmente disponibili, e sono fattori abilitanti promettenti per comunicazioni assolutamente sicure e calcolo quantistico.

"Puoi creare sistemi di comunicazione molto sicuri utilizzando singoli fotoni, " ha spiegato il professore associato Igor Aharonovich. "Ogni fotone può essere impiegato come un qubit (bit quantistico, analogamente ai bit elettronici standard), ma poiché non si può origliare su singoli fotoni, le informazioni sono al sicuro."

Il dottorando Trong Toan Tran ha affermato che i risultati dimostrano il potenziale senza precedenti del nitruro di boro esagonale per la nanofotonica su larga scala e i dispositivi di elaborazione delle informazioni quantistiche.

"Questo materiale è molto facile da fabbricare, " ha detto. "È un'opzione molto più praticabile perché può essere utilizzata a temperatura ambiente; costa poco, sostenibile ed è disponibile in grandi quantità.

"In definitiva vogliamo costruire un dispositivo 'plug and play' in grado di generare singoli fotoni su richiesta, che sarà utilizzato come primo prototipo di fonte per tecnologie quantistiche scalabili che apriranno la strada al calcolo quantistico con nitruro di boro esagonale, " Egli ha detto.