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美國華盛頓大學的研究人員發現，通過觀察原子在激光刺激下發出的光的類型，他們可以檢測到原子的“呼吸”，即兩層原子間的機械振動。這種原子“呼吸”的聲音可幫助研究人員編碼和傳輸量子信息。研究人員還開發了一種設備作為量子技術的新型構建塊。研究成果發表在6月1日的《自然·納米技術》雜志上。
研究人員研究激子試圖創造一個單光子發射器，或稱“量子發射器”，這是基于光和光學的量子技術的關鍵部件。為了做到這一點，研究小組將兩層薄薄的鎢和硒原子放在一起，形成二硒化鎢。
研究小組發現，二硒化鎢原子會發射另一種稱為聲子的準粒子。聲子是原子振動的產物，類似于呼吸。二硒化鎢的兩個原子層就像相互振動的微小鼓膜，產生了聲子。這是第一次在這種類型的二維原子系統中觀察到單光子發射器中的聲子。
當研究人員測量發射光的光譜時，他們注意到幾個等間距的峰。激子發出的每一個光子都與一個或多個聲子耦合。這有點類似于一級一級地攀登量子能量階梯，在光譜上，這些能量尖峰由等間距的峰直觀地表示。
施加電壓后，研究人員發現可改變相關聲子和發射光子的相互作用能量。這些變化是可測量和可控的，與將量子信息編碼為單光子發射有關。
研究團隊希望能夠控制多個量子發射體及其相關的聲子態，而不是一次只控制一個量子發射體。這將使量子發射器能夠相互對話，從而為量子電路的建立打下堅實的基礎。
來源：科技日報
