單光子開關研究邁出重要一步-
作者：魯亦
發(fā)布時間：2021-05-06
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單光子開關研究邁出重要一步-

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二維半導體光學微腔原理圖?圖片來源：Rezlind Bushati

本報訊?利用一個光子開啟和關閉物理過程的技術是量子光子技術的基本組成部分。近日，研究人員取得單光子開關研發(fā)新進展。

在芯片規(guī)模的架構中實現這一點對其可擴展性至關重要， Vinod M. Menon領導美國紐約城市學院研究人員，首次展示了在固態(tài)材料中使用“里德伯格態(tài)”可增強固態(tài)系統中的非線性光學相互作用，并達到了前所未有的水平。這是實現芯片級可擴展單光子開關的第一步。

“我們在原子薄半導體（2D材料）中利用了里德伯格激子（激子的激發(fā)態(tài)）。激子的激發(fā)態(tài)由于具有更大的尺寸，因此顯示出更強的相互作用，從而有希望進入單光子非線性的量子域，就像以前利用原子系統中的里德伯格態(tài)證明的那樣?！盡enon說。

根據Menon的研究，里德伯格激子在二維半導體中的演示及其增強的非線性響應為在固態(tài)系統中產生強光子相互作用邁出了第一步。相關論文發(fā)表在《自然—通訊》上。該團隊還包括斯坦福大學、哥倫比亞大學等機構的科學家。

“Menon和他同事的研究可能會對軍隊的超低能耗信息處理和計算目標產生巨大影響，如無人系統?！泵绹戃娮鲬?zhàn)能力發(fā)展司令部Michael Gerhold說，“在未來的計算范例中使用光開關和非線性，將繼續(xù)推進光子學發(fā)展。這種強耦合效應將降低能源消耗，并有助于提高計算性能?！?strong>（魯亦）

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-021-22537-x

《中國科學報》 (2021-05-06 第2版 國際)


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