通過(guò)將化學(xué)摻雜的碳納 米管涂覆在具有很多微小孔的硅襯底上，日本理化研究所的研究人員已經(jīng)證明了光的單粒子或光子的強(qiáng)大來(lái)源（Nano Letters，“Enhanced single-photon emission from carbon-nanotube dopant states coupled to silicon microcavities”）。它可以每秒噴出多達(dá)約1700萬(wàn)個(gè)單光子，使得該光子源有希望用于量子信息技術(shù)來(lái)發(fā)送不可破解的消息。 "JB4Uaa  
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光已經(jīng)被用在龐大的光纖通信電纜網(wǎng)絡(luò)中的全球高速傳輸信息。這些系統(tǒng)使用經(jīng)典態(tài)的光傳輸數(shù)據(jù) - 但光也是量子世界的一員，有時(shí)表現(xiàn)得像波，有時(shí)像光子的粒子流。這些光粒子帶有可用于編碼數(shù)據(jù)的量子信息，由Yuichiro Kato領(lǐng)導(dǎo)的日本理化研究所納米量子光子實(shí)驗(yàn)室的研究員Akihiro Ishii說(shuō)。 (s3k2Z  
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基于量子信息的通信系統(tǒng)是非常令人感興趣的，因?yàn)樵诓桓蓴_數(shù)據(jù)本身的情況下攔截?cái)?shù)據(jù)是不可能的，從而能夠防止被竊聽(tīng)。但是，早期用于生成單光子的系統(tǒng)有一個(gè)房間的那么大。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用，迫切需要發(fā)射單光子的納米材料。 HOP*QX8C%  
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單壁碳納米管 - 結(jié)構(gòu)類似于卷成圓柱體的平坦碳原子片 - 先前已被證明在被激光激發(fā)時(shí)發(fā)射單光子。 Kato、Ishii和他們的同事現(xiàn)在通過(guò)將碳納米管集成在含有規(guī)則陣列孔的硅基上，極大地增強(qiáng)了它們的光子發(fā)射。 B)JMughq_  
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該團(tuán)隊(duì)將化學(xué)摻雜的碳納米管薄膜涂覆在硅襯底上，硅襯底上刻有微小的孔，從而形成光子晶體微腔（如圖1中所示）。然后他們用激光激發(fā)納米管。 qbv\uYow3k  
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一小部分納米管與硅基上的一個(gè)微腔完美對(duì)齊。 “當(dāng)碳納米管與具有非常小體積的微腔耦合時(shí)，光子發(fā)射效率通過(guò)稱為珀塞爾效應(yīng)的現(xiàn)象而增強(qiáng)，”Ishii解釋說(shuō)。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這種耦合增強(qiáng)了納米管的光發(fā)射約50倍。 FiUQ2w4  
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更重要的是，即使激光束的強(qiáng)度增加，該裝置也能在室溫下產(chǎn)生高純度的單光子。 “這一結(jié)果意味著我們的設(shè)備經(jīng)久耐用，可以提供良好的性能，”Ishii說(shuō)。 “高功率激發(fā)產(chǎn)生明亮的單光子發(fā)射�！� XGl2rX&  
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該團(tuán)隊(duì)目前正在努力修改碳納米管和硅基微腔，以便它們能在通信主波長(zhǎng)處發(fā)射明亮的單光子。 eYUb>M)  
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原文鏈接：https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=50774.php（實(shí)驗(yàn)幫譯）