p Uma equipe de cientistas australianos da University of Technology Sydney (UTS) e da Australian National University (ANU) acredita ter desenvolvido uma maneira de enfrentar um desafio de décadas no campo dos materiais quânticos - o ajuste espectral das fontes de luz quânticas propostas . p Os pesquisadores dizem que seus resultados, usando um material atomicamente fino, nitreto de boro hexagonal, constituem um passo significativo na compreensão das interações luz-matéria de sistemas quânticos em materiais 2-D, e a jornada em direção a dispositivos escaláveis ​​no chip para tecnologias quânticas. O estudo é publicado em Materiais avançados .

p A capacidade de ajustar com precisão as cores da luz quântica foi proposta como uma etapa fundamental no desenvolvimento de arquiteturas de rede quântica, onde fótons, o bloco de construção fundamental da luz, são explorados para servir como mensageiro quântico para a comunicação entre locais distantes.

p Os cientistas aproveitaram a extensibilidade extrema do nitreto de boro hexagonal, também conhecido como "grafeno branco". a tal ponto que eles foram capazes de demonstrar um recorde mundial para o maior espectro, faixa de ajuste de cores de um sistema quântico atomicamente fino.

p Autor principal, UTS Ph.D. O candidato Noah Mendelson disse que a melhora demonstrada na sintonia espectral, por quase uma ordem de magnitude, iria despertar o interesse em grupos acadêmicos e industriais "trabalhando para o desenvolvimento de redes quânticas e tecnologias quânticas relacionadas."

p "Este material foi cultivado no laboratório da UTS com alguns 'erros de cristal' em escala atômica que são fontes quânticas ultrabrilhantes e extremamente estáveis.

p "Ao esticar o material atomicamente fino para induzir a expansão mecânica da fonte quântica, isto, por sua vez, resultou na gama de sintonia dramática das cores emitidas pela fonte de luz quântica, " ele disse.

p "À medida que o nitreto de boro hexagonal foi esticado para apenas algumas camadas atômicas de espessura, a luz emitida começou a mudar de cor de laranja para vermelho, assim como as luzes LED em uma árvore de Natal, mas no reino quântico, "diz o candidato a Ph.D. da UTS, Noah Mendelson.

p "Ver esse ajuste de cor no nível quântico não é apenas um feito incrível de um ponto de vista fundamental, mas também lança luz sobre muitas aplicações potenciais no campo da ciência quântica e engenharia quântica, " ele adiciona.

p Ao contrário de outros nanomateriais usados ​​como fontes de luz quântica, como diamante, carboneto de silício ou nitreto de gálio hexagonal nitreto de boro não é frágil e vem com as propriedades mecânicas alongadas exclusivas de um cristal de van der Waals.

p "Sempre ficamos surpresos com as propriedades superiores do nitreto de boro hexagonal, sejam eles mecânicos, elétrica ou óptica. Essas propriedades permitem não apenas experimentos físicos únicos, mas também pode abrir portas para uma infinidade de aplicações práticas em um futuro próximo, "diz o professor Igor Aharonovich da UTS, autor sênior do trabalho e investigador-chefe do Centro de Excelência para Materiais Transformativos Meta-Ópticos (TMOS) da ARC.

p A equipe UTS de físicos experimentais, liderados pelo Dr. Trong Toan Tran sentiu que eles estavam em algo muito intrigante desde a primeira observação do fenômeno exótico.

p "Rapidamente nos associamos a um dos maiores físicos teóricos do mundo neste campo, Dr. Marcus Doherty da ANU para tentar entender os mecanismos subjacentes responsáveis ​​pela impressionante gama de ajuste de cores. O esforço conjunto entre UTS e ANU levou ao entendimento completo do fenômeno, totalmente apoiado por um modelo teórico robusto, "Dr. Toan Tran disse.

p A equipe está agora preparando seu trabalho de acompanhamento:realizando um experimento de prova de princípio envolvendo o emaranhamento dos dois fótons coloridos originalmente diferentes de duas fontes quânticas estendidas em nitreto de boro hexagonal para formar um bit quântico ou (qubit) - o edifício bloco de uma rede quântica.

p "Achamos que o sucesso do nosso trabalho abriu novos caminhos para vários experimentos de física fundamental que podem estabelecer a base para a futura internet quântica, "conclui o Dr. Toan Tran.