Un equipo de investigadores de UTS ha logrado un gran avance que podría allanar el camino para la próxima generación de comunicaciones cuánticas.

El equipo, de la Fuerza de Investigación de Materiales y Tecnología para la Eficiencia Energética en UTS Science, ha encontrado un material que emite un solo pulso de luz cuántica bajo demanda a temperatura ambiente, eliminar una de las barreras para el procesamiento de información extremadamente rápido y seguro.

Hasta ahora, Los emisores cuánticos a temperatura ambiente solo se han observado en materiales tridimensionales como los diamantes que dificultan la integración de estos componentes en chips y dispositivos comerciales. Por lo tanto, el mundo está en una carrera para encontrar fuentes de luz cuántica en materiales atómicamente delgados como el grafeno, la famosa capa única de átomos de carbono.

"Este material, nitruro de boro hexagonal en capas (átomos de boro y nitrógeno que están dispuestos en una estructura de panal), es bastante único, "El profesor asociado Mike Ford dijo." Es atómicamente delgado y se usa tradicionalmente como lubricante; sin embargo, con un procesamiento cuidadoso, puede emitir pulsos de luz cuantificados:fotones individuales que pueden transportar información.

"Eso es importante porque uno de los grandes objetivos es fabricar chips de computadora ópticos que puedan funcionar en función de la luz en lugar de los electrones". por lo tanto, funciona mucho más rápido con menos generación de calor ".

Las fuentes de fotones individuales fueron descubiertas por Trong Toan Tran, Kerem Bray, Mike Ford, Milos Toth e Igor Aharonovich de UTS Science, cuyos hallazgos acaban de ser publicados en la prestigiosa revista Nanotecnología de la naturaleza .

El profesor asociado Igor Aharonovich dijo que las fuentes de fotones individuales son más brillantes que cualquier otra fuente disponible actualmente. y son facilitadores prometedores para comunicaciones y computación cuántica absolutamente seguras.

"Puede crear sistemas de comunicación muy seguros utilizando fotones individuales, ", explicó el profesor asociado Igor Aharonovich." Cada fotón se puede emplear como un qubit (bit cuántico, de forma similar a los bits electrónicos estándar), pero como uno no puede escuchar a escondidas fotones individuales, la información está segura ".

El candidato a doctorado Trong Toan Tran dijo que los resultados demuestran el potencial sin precedentes del nitruro de boro hexagonal para la nanofotónica a gran escala y los dispositivos de procesamiento de información cuántica.

"Este material es muy fácil de fabricar, ", dijo." Es una opción mucho más viable porque se puede utilizar a temperatura ambiente; es barato, sostenible y está disponible en grandes cantidades.

"En última instancia, queremos construir un dispositivo 'plug and play' que pueda generar fotones individuales bajo demanda, que se utilizará como un primer prototipo de fuente para tecnologías cuánticas escalables que allanarán el camino a la computación cuántica con nitruro de boro hexagonal, " él dijo.