Ученые заставили «темный свет» светиться: прорыв для квантовых технологий

Ученые нашли способ заставить светиться «темный свет» — особые квантовые состояния, которые обычно не излучают фотонов, что, по данным SciTechDaily, является прорывом, открывающим путь к созданию нового поколения сверхбыстрых квантовых технологий и более эффективных светодиодов.

В сфере квантовой физики существуют так называемые экситоны — квазичастицы, представляющие собой связанную пару электрона и «дырки» в полупроводниковом материале. Эти экситоны бывают двух типов: «светлые» (которые излучают свет и используются в современных светодиодах) и «темные» (которые свет не излучают и потому долгое время считались бесполезными для оптических технологий).

Темные экситоны составляют значительную часть всех квазичастиц, образующихся в материале, и тот факт, что они не излучали свет, был серьезной проблемой для повышения эффективности многих устройств.

Исследователи разработали новый метод, который позволяет преодолеть это ограничение. Они научились эффективно и быстро преобразовывать «темные» экситонные состояния в полезные «светлые» состояния. Благодаря этому преобразованию, вся запасенная энергия может быть высвобождена в виде фотонов.

Этот прорыв имеет огромные практические последствия для будущего квантовой электроники. Во-первых, он позволит значительно повысить эффективность светоизлучающих диодов (LED), поскольку теперь можно использовать энергию всех образовавшихся экситонов, а не только «светлых». Во-вторых, технология критически важна для разработки сверхбыстрых фотонных устройств, где скорость и эффективность взаимодействия света и материи имеют ключевое значение. Это достижение приближает создание нового поколения квантовых коммуникационных систем.

Источник: SciTechDaily

#КвантоваяФизика #Электроника #Светодиоды #Технологии #Наука #Инновации