改生活量子技术取得关键突破增强单光子发射究

15日消息，据国外媒体报道，近日，研究人员开发出了一种利用 双曲超材料 增强单光子发射的方法，这是通往开发量子计算机和技术设备的关键一步。

光学超材料能够利用电子云（成为表面等离子体）来操纵光线。在此之前，普渡大学的研究人员已经利用多层氮化钛和绝缘的氮化铝钪制成了 超晶格 （superlattices）。与其他正在开发中且采用金、银等贵金属的等离子体组件不同，新型超材料与互补金属氧化物半导体的制造工艺（用于生产集成电路）兼容。

据报道，这种超材料是双曲型的，意味着它具有能增加光输出的独特性质。在近期的研究中，研究人员阐述了将含有 氮-空位中心 的纳米金刚石附着在新型超材料表面，可以增强单光子的产生。单光子是量子信息处理的单元，这一新型超材料的开发，将为未来的超级计算机、加密技术和通信技术的发展带来巨大帮助。

这些结果表明，将基于纳米金刚石的单光子发射器置于双曲超材料的表面，可以大幅提升单光子的产生， 普渡大学电气和计算机工程助理教授亚历山大 基尔迪谢维（Alexander Kildishev）说， 单光子发射器可以用来研制室温兼容的高效单光子源。

相关的研究结果发表在1月15日的《激光与光电子评论》（Laser Photonics Reviews）杂志上。该项工作是由来自普渡大学、俄罗斯量子中心、莫斯科物理技术学下面会给大家一一介绍。8090游戏号：youxi8090 诛仙阵的阵型效果?增加队伍命中院、Lebedev物理研究所以及光子纳米技术公司（Photonic Nano-Meta Technologies Inc）的研究人员共同【完成的。

论文主要作者、研究生米哈伊尔（Mikhail Y. Shalaginov）称，氮-空位中心是金刚石晶格中原子级别的缺陷，是由一个氮原子取代一个碳原子所形成的邻近空隙。将包含氮-空位中心的纳米金刚石放到双曲超材料的表面，不仅可以增强光子的发射，而且改变了光子发射的模式 在量子设备的开发中至关重要。米哈伊尔和基尔迪谢维正与另一位研究者弗拉基米尔（Vladimir M. Shalaev）的团队合作，后者是普渡大学Birck纳米技术中心的纳米光子学主管，同时也是一位出色的电气和计算机工程教授。此外，参与研究的还有电气和计算机工程助理教授亚历山德拉（Alexandra Boltasseva）。他们都是普渡大学专攻量子光学的 卓越团队 成员。

未来的研究工作将可能包括该系统的改进，利用结合了双曲超材料和纳米天线、光学波导的设备，提高系统的效率并使系统更加紧凑。接下来，研究人员会改进该系统的 自旋特性 ，利用氮原子空位研究上、下两种状态之间的光学对比。