Uma equipe de pesquisadores da UTS fez um grande avanço que pode abrir caminho para a próxima geração de comunicações quânticas.

O time, dos Materiais e Tecnologia para Força de Pesquisa de Eficiência Energética da UTS Science, encontrou um material que emite um único pulso de luz quântica sob demanda em temperatura ambiente, removendo uma das barreiras para o processamento de informações extremamente rápido e seguro.

Até agora, emissores quânticos de temperatura ambiente só foram observados em materiais tridimensionais, como diamantes, que dificultam a integração desses componentes em chips e dispositivos comerciais. O mundo está, portanto, em uma corrida para encontrar fontes de luz quântica em materiais atomicamente finos como o grafeno - a famosa camada única de átomos de carbono.

"Este material - nitreto de boro hexagonal em camadas (átomos de boro e nitrogênio dispostos em uma estrutura em favo de mel) - é bastante único, "O professor associado Mike Ford disse." É atomicamente fino e tradicionalmente usado como lubrificante; no entanto, após um processamento cuidadoso, ele pode emitir pulsos quantizados de luz - fótons únicos que podem transportar informações.

"Isso é importante porque um dos grandes objetivos é fazer chips ópticos de computador que possam operar com base na luz em vez de elétrons, portanto, operando muito mais rápido com menos geração de calor. "

As fontes de fóton único foram descobertas por Trong Toan Tran, Kerem Bray, Mike Ford, Milos Toth e Igor Aharonovich da UTS Science, cujas descobertas acabam de ser publicadas na prestigiosa revista Nature Nanotechnology .

O professor associado Igor Aharonovich disse que as fontes de fóton único são mais brilhantes do que quaisquer outras atualmente disponíveis, e são facilitadores promissores para comunicações e computação quântica absolutamente seguras.

"Você pode criar sistemas de comunicação muito seguros usando fótons individuais, "explicou o professor associado Igor Aharonovich." Cada fóton pode ser empregado como um qubit (bit quântico, semelhante aos bits eletrônicos padrão), mas porque não se pode escutar fótons individuais, as informações estão seguras. "

O candidato a PhD, Trong Toan Tran, disse que os resultados demonstram o potencial sem precedentes do nitreto de boro hexagonal para nanofotônicos em grande escala e dispositivos de processamento de informações quânticas.

“Este material é muito fácil de fabricar, "disse ele." É uma opção muito mais viável porque pode ser usado em temperatura ambiente; é barato, sustentável e está disponível em grandes quantidades.

"Em última análise, queremos construir um dispositivo 'plug and play' que pode gerar fótons únicos sob demanda, que será usado como uma primeira fonte de protótipo para tecnologias quânticas escalonáveis ​​que abrirão o caminho para a computação quântica com nitreto de boro hexagonal, " ele disse.