Plataforma para tecnologías cuánticas usando oro

Los científicos descubrieron una nueva plataforma para las tecnologías cuánticas al suspender cristales bidimensionales (2D) sobre los poros en una losa de oro. Cuando se calienta, el metal vuelve a fluir para formar una estructura porosa y los átomos de oro encajan en el registro con los átomos en la capa 2D en la parte superior. En lugar de que se formaran gotas en la base de vidrio debajo del oro, el calentamiento provocó una reorientación de la losa de metal subyacente. El oro se volvió poroso por completo y este cambio físico llevó a los investigadores a probar otros efectos secundarios de la fusión.

También descubrieron que la combinación puede crear una gran cantidad de fuentes de luz cuántica en una red ya preparada. La alineación entre las capas atómicas puede facilitar la transferencia de energía entre los emisores a través del marco de oro que los conecta.

Los investigadores verificaron que la luz que emana de los semiconductores 2D sale como partículas de luz individuales o fotones. Estos emisores pueden transferir energía entre sí a través de la capa de oro. La luz brilla en una parte de la muestra y los investigadores observan la luz que sale de otra parte. Esto muestra cómo la energía puede acoplarse a la capa de oro en un punto, propagarse a un sitio de emisor cuántico diferente lejano y volver a emitirse como luz visible.

La capacidad de controlar de forma remota la conducción de energía a un emisor de un solo fotón hace que este sea un sistema atractivo para la tecnología cuántica. Los sensores son una primera aplicación; pueden aprovechar las membranas atómicamente delgadas que se extienden a lo largo de la estructura de metal poroso.

Si bien los investigadores realizaron este trabajo utilizando una losa de oro debajo de la delgada capa de semiconductores, otros metales pueden responder de la misma manera que el oro. El equipo continúa investigando cómo diversas combinaciones de materiales y estructuras pueden crear fuentes de fotones únicos con propiedades únicas, un componente clave de las comunicaciones seguras.

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