ノースウェスタン大学の研究者らは、量子光源の一貫性と信頼性を向上させる新しい戦略を開発しました。原子レベルで薄い半導体を有機分子のシート状の層でコーティングすることで、放出される光子のスペクトル純度を87%向上させました。Science Advances誌に掲載されたこの新しい研究は、安全な通信と超高精度センサーのための信頼性の高い効率的な量子技術の構築に向けた一歩となります。 ノースウェスタン大学材料科学工学部長のマーク・C・ハーサムが率いるこの研究は、二次元半導体の二セレン化タングステンに焦点を当てました。この材料は個々の光子を放出する原子スケールの欠陥を持つことができますが、全表面的な性質により、これらの放出体が大気中の汚染物質にさらされ、望ましくない変動を引き起こします。研究チームは、真空チャンバー内でPTCDAと呼ばれる有機分子を堆積させ、コーティングを均一に保ち、放出体を保護しました。 このコーティングは、環境からの外乱から材料を保護するだけでなく、光子を均一かつ制御された方法で低エネルギーにシフトさせました。研究者らは現在、他の半導体材料と分子コーティングについても調査を計画しています。また、量子コンピューターを量子インターネットにネットワーク化することを容易にする、電流を使用した量子放出の駆動も計画しています。この研究は主に米国エネルギー省の支援を受け、国立科学財団と陸軍研究室からも部分的な支援を受けました。 2025年10月6日