爱尔兰都柏林圣三一大学(TCD)的研究人员发明了一种从量子点发射只含有单个粒子光线的设备，即可控地逐一发射光子。

(Trinity College Dublin)

量子点是一种微小颗粒或纳米晶体，即直径只有纳米级别的半导体材料，在量子计算机、量子通信等量子学设备上有重要用途。

这个研究组在之前的光子系统上实现了显着的改善，可以使量子点受控地、定向地发出单个光子，并使量子点形成纠缠对。

就像0和1的数位比特是现代计算机的基础一样，具有0、1和既是0又是1状态的量子比特，是量子计算机的基础。这意味着量子计算机将具有更强的计算能力。

科学家在探索作为量子比特的各种方案，使用光学系统就是其中的一种方案，使用纳米光线的量子特性，作为量子比特。

要在量子计算机上实现应用，这种设备必须能够控制从量子点发射光子的过程，并让量子点之间形成纠缠。这很重要，因为纠缠的量子点可以发射纠缠状态的光子。

主要研究者物理学教授唐根(John Donegan)解释说：“这个设备在含有量子点、只有几纳米的表面材料上放置一个金属尖。”

在光线的刺激下，金属尖产生高强度电场。强电场能够增加从量子点发出的光子数量，并使量子点和发出的光子都形成量子发光器特有的纠缠态。

研究人员还提到，目前很多系统尝试让金属尖和一个量子点固定在一起，他们的系统比这要简单很多。因此他们预计这种设备将在量子发射器领域有可喜的应用。

这项研究近期发表在《纳米快报》(Nano Letters)上。