Незначительная атомная доработка превращает кремний в практически идеальный источник однофотонных излучений

Исследователи из Университета Саймона Фрейзера, компании Photonic Inc. и Научно-исследовательской лаборатории ВМС США показали, что использование более тяжёлых изотопов водорода в T-центрах может увеличить время, в течение которого система остаётся заряженной до испускания света, что, в свою очередь, повышает эффективность генерации одиночных фотонов в T-центрах. Протий и дейтерий — это разные версии (то есть изотопы) водорода с разным количеством нейтронов в ядре. Поскольку эти два изотопа имеют разную массу, они могут вызывать немного отличающиеся оптические переходы в дефектах кремния, таких как T-центр.

Их статья, опубликованная в Physical Review Letters, может открыть путь к созданию более ярких и надёжных источников одиночных фотонов, что будет способствовать развитию квантовых технологий.

Исследователи обнаружили, что время жизни дейтериевого Т-центра примерно соответствует ожидаемому времени жизни при отсутствии безызлучательного распада. Это говорит о том, что данный цветной центр является очень эффективным излучателем. 

Это открытие может стать отправной точкой для будущих разработок квантовых технологий на основе T-центров, таких как квантовые накопители и преобразователи, а также для сопряжения квантовых процессоров на основе T-центров.