Forskere demonstrerer teleportering ved hjælp af on-demand fotoner fra kvanteprikker

Et team af forskere fra Østrig, Italien og Sverige har med succes demonstreret teleportering ved hjælp af on-demand fotoner fra kvanteprikker. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , gruppen forklarer, hvordan de opnåede denne bedrift, og hvordan den gælder for fremtidige kvantekommunikationsnetværk.

Forskere og mange andre er meget interesserede i at udvikle ægte kvantekommunikationsnetværk - det menes, at sådanne netværk vil være sikre mod hacking eller aflytning på grund af deres natur. Men, som forskerne med denne nye indsats påpeger, der er stadig nogle problemer, der står i vejen. En af disse er vanskeligheden ved at forstærke kvantesignaler. En måde at omgå dette problem på, de bemærker, er at generere fotoner on-demand som en del af en kvanterepeater - dette hjælper til effektivt at håndtere de høje klokhastigheder. I denne nye indsats, de har netop gjort det, ved hjælp af halvlederkvanteprikker.

Tidligere arbejde omkring muligheden for at bruge halvlederkvanteprikker har vist, at det er en mulig måde at demonstrere teleportering på, men kun under visse betingelser, hvoraf ingen tillod on-demand-applikationer. På grund af det, de er ikke blevet betragtet som en trykknap-teknologi. I denne nye indsats, forskerne overvandt dette problem ved at skabe kvanteprikker, der var meget symmetriske ved hjælp af en ætsningsmetode til at skabe de hulpar, hvori kvanteprikkerne udvikler sig. Processen, de brugte, blev kaldt en XX (biexciton)-X (exciton) kaskade. De anvendte derefter et dobbeltpulseret excitationsskema til at udfylde den ønskede XX-tilstand (efter at to par udledte fotoner, de beholdt deres sammenfiltring). Dette gjorde det muligt for produktion af on-demand enkeltfotoner, der er egnede til brug i teleportering. Det dobbeltpulserede excitationsskema var afgørende for processen, holdet noterer, fordi det minimerer re-excitation.

Forskerne testede først deres proces på subjektive input og derefter på forskellige kvanteprikker, beviser, at det kunne fungere på tværs af en bred vifte af applikationer. Det fulgte de op ved at skabe en ramme, som andre forskere kunne bruge som guide til at gentage deres indsats. Men de anerkendte også, at der stadig er mere arbejde, der skal gøres (for det meste med at hæve clock rates), før processen kan bruges i applikationer i den virkelige verden. De forventer, at der kun vil gå et par år endnu.

© 2018 Science X Network