一种控制量子光源的新方法

在《科学进展》上发表的一篇论文中，悉尼科技大学的研究人员与明尼苏达大学及庆熙大学合作，发现了一种控制量子光源的新方法，而量子光源是量子技术能在现实系统中可靠应用之前所需的关键要素之一。

第一作者安格斯·盖尔博士表示，这项研究为微型量子光源提供了一种新的控制机制，使它们向用于量子计算、安全通信和超灵敏传感等实用量子技术又迈进了一步。

盖尔博士说：“你可以测量这些量子发射器，看到它们确实存在，但要让它们在实际中发挥作用却很困难。这给了我们一个接近这一目标的抓手——朝着实现量子技术迈出了一步。”

扭转六方氮化硼会改变光

在实验中，盖尔及其同事能够显著改变所发出光的颜色和波长，偏移幅度相当可观。与许多实验只在单一扭转角度下制备器件并固定不变的做法不同，他们能够反复拾取、扭转并重新堆叠这种材料，这是一个不同寻常的发现。

“我们利用了六方氮化硼（hBN）这种材料的层状特性。我们可以拾起它、堆叠它、扭转它，并利用这种扭转来改变发射器。而用金刚石或碳化硅等传统材料，就很难做到这一点。”

盖尔说：“好处在于，我们利用这个可扭转平台，实现了非常显著的发射偏移。通常，在控制这些系统时，操纵幅度非常有限，但这一次，偏移量远远超出了预期。”

“我们没有试图让 hBN 缺陷表现得像传统的固态基质，而是利用了 hBN 自身的优势：它那轻薄、层状且可扭转的结构。”

盖尔将这种材料描述为类似薄薄的奶酪片，而非一整块奶酪。

他说：“一整块奶酪，你很难品尝到中间的风味。但如果是薄片，你就可以一层层剥开，再重新组合，改变它们相互作用的方式。”

解锁新物理学的角度

通讯作者伊戈尔·阿哈罗诺维奇教授解释说，扭转层状材料之所以令人兴奋，是因为它能解锁新的物理现象。

阿哈罗诺维奇教授说：“你可以把两层原本没什么特别之处的材料，以特定角度叠在一起，瞬间就得到了一个完全不同的体系。”

“这些材料最终有望用于量子计算、通信和量子传感，这将在医疗健康、网络安全和更精准的 GPS 等应用领域提供帮助，并让我们对实现这些目标所需的基础构件拥有更强的控制能力。”