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    Geração não polarizada de fóton único com verdadeira aleatoriedade do diamante

    Imagem esquemática da geração de fóton único não polarizado usando um defeito composto, um centro de vacância de nitrogênio (centro NV), em um diamante. Esferas, designados N e V respectivamente, indicam um átomo de nitrogênio e uma vacância que compreende um centro NV na rede de diamante. A emissão de fóton único dinâmica e estaticamente não polarizada é induzida por excitação a laser para um centro NV orientado por [111] em (111) diamante. Crédito:Naofumi Abe

    O grupo de pesquisa do Professor Keiichi Edamatsu da Universidade de Tohoku e seu colega de pós-doutorado Naofumi Abe demonstrou geração de fóton único dinâmica e estaticamente não polarizada usando diamante. Espera-se que este resultado desempenhe um papel crucial na geração de números aleatórios de hardware usando fótons únicos (dados quânticos ou cara ou coroa quântica), criptografia quântica e o teste de problemas fundamentais em mecânica quântica.

    Tecnologia da informação quântica, como computação quântica e criptografia quântica, tem o potencial de exceder a tecnologia da informação clássica em segurança e capacidade. Na tecnologia da informação quântica, os fótons individuais desempenham um papel especialmente importante.

    Uma unidade de informação quântica é um bit ou qubit quântico. É um sistema de mecânica quântica de dois estados, como a polarização de um único fóton. A pesquisa convencional se concentrou na geração de fótons únicos em estados de polarização pura. Mas agora, a equipe da Tohoku University tem, pela primeira vez, gerou fótons únicos em estados de polarização aleatórios.

    Em seu jornal, publicado em Relatórios Científicos , os autores apresentam a primeira demonstração de que a emissão de um único fóton de um defeito composto especialmente orientado (um centro de vacância de nitrogênio) no diamante é dinâmica e estaticamente não polarizada com aleatoriedade intrínseca.

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