Sydney Teknoloji Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, altıgen bor nitritin atom inceliğindeki katmanlarını bükerek kuantum ışık kaynaklarını kontrol etmenin yeni bir yolunu gösterdiler - çünkü görünüşe göre kuantum bilgisayarların biraz dönmeye ihtiyacı vardı.
Bu ilerleme, bilim insanlarına kuantum yayıcıları ayarlamak için yeni bir yöntem sunuyor. Kuantum yayıcılar, kuantum hesaplama, güvenli iletişim ve ultra hassas sensörler gibi gelecekteki teknolojilerde önemli rol oynayabilecek mikroskobik ışık kaynaklarıdır. Başyazar Dr. Angus Gale, çalışmanın araştırmacılara bu kuantum sistemlerini daha pratik hale getirmek için değerli bir araç sunduğunu söyledi.
"Bu kuantum yayıcıları ölçebilir ve var olduklarını görebilirsiniz, ancak pratikte çalışmalarını sağlamak zordur. Bu bize buna yaklaşmak için bir kaldıraç sağlıyor - kuantum teknolojilerinin gerçekleşmesine doğru bir adım," dedi Dr. Gale.
Deneyler sırasında Gale ve ekibi, malzemeyi bükmenin kuantum yayıcılar tarafından yayılan ışığın hem rengini hem de dalga boyunu önemli ölçüde değiştirebileceğini buldu. Değişimin büyüklüğü özellikle dikkat çekiciydi. Çoğu çalışma, belirli bir bükülme açısında bir cihaz oluşturur ve onu değiştirmeden bırakır. Buna karşılık, araştırmacılar malzemeyi tekrar tekrar kaldırabildi, döndürebildi ve yeniden istifleyebildi, böylece özelliklerini sürekli olarak değiştirebildiler.
"Altıgen bor nitritin (hBN) katmanlı olması gerçeğinden yararlanıyoruz. Onu alıp istifleyebilir, bükebilir ve bu bükülmeyi yayıcıları değiştirmek için kullanabiliriz. Bunu elmas veya silisyum karbür gibi geleneksel malzemelerle gerçekten yapamazsınız."
"Faydası, bu bükülebilir platformu emisyonu çok önemli miktarda kaydırmak için kullandık," dedi Gale. "Genellikle bu sistemleri kontrol ettiğinizde, manipülasyon miktarı çok sınırlıdır, ancak bu durumda kayma beklenenden çok daha büyüktü. hBN kusurlarını geleneksel bir katı hal konakçısı gibi davranmaya zorlamak yerine, hBN'nin kendi gücünden yararlandık: ince, katmanlı, bükülebilir yapısı."
Gale, malzemenin yapısını bir blok peynir yerine dilimlenmiş peynire benzetti. "Bir blok peynirle, ortadaki lezzete gerçekten ulaşamazsınız. Ancak dilimlerle, katmanları ayırabilir, onları tekrar bir araya getirebilir ve nasıl etkileştiklerini değiştirebilirsiniz," dedi. hBN son derece ince katmanlardan yapıldığı için araştırmacılar, daha geleneksel kuantum malzemeleriyle mümkün olmayan şekillerde bu katmanları ayırabilir ve yeniden birleştirebilir.
Denetleyen yazar Profesör Igor Aharonovich, katmanlı malzemeleri bükme yeteneğinin özellikle heyecan verici olduğunu çünkü tamamen yeni fiziksel davranışları ortaya çıkarabileceğini söyledi. "Kendi başlarına pek bir şey yapmayan iki katmanı alıp belirli bir açıyla bir araya getirebilirsiniz ve aniden tamamen farklı bir sistem elde edersiniz," dedi Profesör Aharonovich.
Aharonovich'e göre bulgular, birkaç yeni kuantum teknolojisinin ilerlemesine yardımcı olabilir. "Bu malzemeler sonunda kuantum hesaplama iletişimi ve kuantum algılama için kullanılabilir; bu da sağlık, siber güvenlik ve gelişmiş GPS gibi uygulamalara yardımcı olur; ve oraya ulaşmak için gereken yapı taşları üzerinde bize daha fazla kontrol sağlar."