天博铒原子首次集成到硅晶体内—新闻—科学网

科技日报北京11月9日电 （记者刘霞）德国科学家初次将拥有非凡光学特征的铒原子集成到硅晶体内，这些原子可经由过程通讯范畴经常使用的光毗连起来，使其成为将来量子收集的抱负构建块。最新试验成果于没有繁杂冷却的前提下得到，且基在现有硅半导体出产工艺，是以合用在构建年夜型量子收集。相干研究刊发在最新一期《物理评论X》杂志。

量子收集可经由过程使用光让量子信息的各个载体 量子比特彼此纠缠来实现，而量子比特可由彼此断绝并嵌入主晶体中内的单个原子构建。于最新研究中，来自马克斯 普朗克量子光学研究所以及慕尼黑技能年夜学的科学家展示了一种哄骗嵌入硅晶体内的原子构建量子收集的可行要领。

最新技能依靠在于特定前提下注入硅晶格的铒原子。研究注解，铒具备精良的光学机能，其原子发射出的红外光波长约为1550纳米，位在光纤电缆中传输数据的光谱规模，且铒于光导纤维中流传时损耗较低。此外，铒发出的光具备极好的相关性，这是实现量子信息存储以及传输的先决前提。这些特征使铒成为实现量子计较机或者于量子收集顶用作信息载体的首选。

但面对的伟大应战是必需以可反复的体式格局将铒的各个原子嵌入硅晶体基质内，并将其固定于特定位置。为此，研究职员起首付与铒原子纳米级邃密布局，然后用铒离子束照射硅，使单个原子于高温下穿透并分离到硅晶体内差别处所。

相对于暖和的温度使各个铒�첩原子于晶格中不变地 各就列位 ，而非堆积于一路。并且，于此前试验中，铒原子于绝对于零度（零下273.15摄氏度）四周体现出优秀光学特征，但最新研究中，科学家于约8开尔文（零下265.15摄氏度）不雅察到了这些特征，如许的温度于技能上很轻易实现，也为将来的运用摊平了门路。

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