Физики смогли «скрутить» свет при комнатной температуре

Nagoya University

Физики смогли создать долинно-поляризованный свет при комнатной температуре, деформировав пластиковую подложку. Новое устройство может стать основой фотонных квантовых компьютеров

Некоторые типы квантовых компьютеров используют для передачи информации и проведения операций с данными фотоны. Чтобы закодировать информацию при помощи фотонов, электронами в устройстве манипулируют в определенном состоянии, которое представляет собой либо ноль, либо единицу. Когда эти электроны затем взаимодействуют с определенными светоизлучающими материалами, они передают эту информацию фотонам, которые могут хранить ее и выполнять с ней операции.

Одним из передовых методов кодирования данных в квантовых компьютерах является так называемый долинно-поляризованный свет. Проблема в том, что этот вид хирального поляризованного света обычно может создают при помощи сильных магнитов, охлажденных до близких к абсолютному нулю температур,  что требует больших лабораторных установок. Но в новом исследовании ученые из Университета Нагои нашли способ производить этот свет при комнатной температуре без магнитов.

В ходе ранних экспериментов команда создала полупроводниковое устройство для излучения света при температурах до -193 °C. Физики заметили, что поляризованный свет создавался при более высоких температурах в некоторых частях устройства, но только там, где подложка была деформирована. Там, где подложка не подвергалась деформации, излучение не возникало до тех пор, пока температура резко не упадет.

Чтобы проверить гипотезу о том, что напряжение внутри материала сыграло свою роль, ученые создали новое устройство, изготовленное из дисульфида вольфрама на пластиковой подложке. Они согнули устройство так, чтобы в материале возникло напряжение, и обнаружили, что в нем возникает электрический ток, который течет в том же направлении, что и приложенная деформация. Это и позволило устройству генерировать долинно-поляризованный свет при комнатной температуре. Чтобы переключить свет на движение в противоположном направлении, авторы применили электрическое поле.

Статья ученых опубликована в журнале Advanced Materials.