p Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), trabalhando em colaboração com o Laboratório de Pesquisa Naval, descobriram que uma espécie particular de pontos quânticos que não costumavam piscar, Faz. p E daí? Nós vamos, embora as piscadas sejam curtas - da ordem de nanossegundos a milissegundos - mesmo flutuações breves podem resultar em perdas de eficiência que podem causar problemas para o uso de pontos quânticos para gerar fótons que movem informações dentro de um computador quântico ou entre nós de um futuro de alta segurança Internet baseada em telecomunicações quânticas.

p Além de demonstrar que os pontos estão piscando, a equipe também sugere um possível culpado.

p Os cientistas consideram os pontos quânticos de arseneto de índio e arsenieto de gálio (InAs / GaAs) promissores como fontes de fóton único para uso em diferentes sistemas futuros de computação e comunicação baseados em tecnologias quânticas. Comparado a outros sistemas, os pesquisadores preferiram esses pontos quânticos porque pareciam não piscar e porque podem ser fabricados diretamente nos tipos de optoeletrônicos semicondutores que se desenvolveram nas últimas décadas.

p A equipe de pesquisa do NIST também achou que esses pontos quânticos estavam emitindo luz constante com perfeição, até que encontraram um que estava obviamente piscando (ou era "fluorescente intermitente, "em termos técnicos). Eles decidiram ver se conseguiam encontrar outros que estivessem piscando de uma forma menos óbvia.

p Embora a maioria dos experimentos anteriores tenha pesquisado os pontos em massa, a equipe testou esses pontos como seriam usados ​​em um dispositivo real. Usando uma técnica de autocorrelação de fótons extremamente sensível para descobrir assinaturas sutis de piscamento, eles descobriram que os pontos piscam em escalas de tempo que variam de dezenas de nanossegundos a centenas de milissegundos. Seus resultados sugerem que construir estruturas fotônicas em torno dos pontos quânticos - algo que você teria que fazer para tornar muitas aplicações viáveis ​​- pode torná-los significativamente menos estáveis ​​como fonte de luz.

p "A maioria dos estudos experimentais anteriores de pontos quânticos intermitentes em InAs / GaAs observaram seu comportamento depois que os pontos cresceram, mas antes que os dispositivos ao redor fossem fabricados, "diz Kartik Srinivasan, um dos autores do estudo. "Contudo, não há garantia de que um ponto quântico permanecerá sem piscar após a nanofabricação de uma estrutura circundante, que introduz superfícies e defeitos potenciais dentro de 100 nanômetros do ponto quântico. Estimamos que a eficiência radiativa dos pontos quânticos esteja entre cerca de 50 e 80 por cento após as estruturas fotônicas serem fabricadas, significativamente menos do que a eficiência de 100 por cento que os aplicativos futuros exigirão. "

p Segundo Marcelo Davanço, outro autor do estudo, o trabalho futuro se concentrará na medição de pontos antes e depois da fabricação do dispositivo para avaliar melhor se a fabricação é de fato uma fonte dos defeitos que podem causar o piscar. Em última análise, os autores esperam entender quais tipos de geometrias de dispositivo evitarão piscar enquanto ainda canalizam de forma eficiente os fótons emitidos em um canal de transmissão útil, como uma fibra óptica.

p O Centro NIST para Ciência e Tecnologia em Nanoescala (CNST) é uma instalação nacional de usuários de nanotecnologia que permite a inovação ao fornecer acesso rápido às ferramentas necessárias para fazer e medir nanoestruturas. Pesquisadores interessados ​​em acessar as técnicas descritas aqui ou em colaborar em seu desenvolvimento futuro devem entrar em contato com Kartik Srinivasan.