នៅពេលដែលចរន្តមួយត្រូវបានអនុវត្តទៅលើស្រទាប់ស្តើងនៃ tungsten diselenide វាចាប់ផ្តើមបញ្ចេញពន្លឺក្នុងទម្រង់មិនធម្មតាខ្លាំង។ បន្ថែមពីលើពន្លឺធម្មតាដែលវត្ថុធាតុ semiconductor ផ្សេងទៀតអាចបញ្ចេញបាន tungsten diselenide ក៏ផលិតនូវប្រភេទពន្លឺភ្លឺ Quantum ពិសេសដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងតែនៅចំណុចជាក់លាក់នៃសម្ភារៈប៉ុណ្ណោះ។ វា​មាន​ស៊េរី​នៃ​ហ្វូតុន​ដែល​តែងតែ​បញ្ចេញ​ម្តង​មួយៗ—មិន​ដែល​ជា​គូ ឬ​ជា​បាច់​ឡើយ។ ឥទ្ធិពលប្រឆាំងនឹងការគៀបនេះគឺល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់ការពិសោធន៍ក្នុងវិស័យព័ត៌មាន Quantum និង Quantum cryptography ដែលតម្រូវឱ្យ photons តែមួយ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ អស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ ការបំភាយឧស្ម័ននេះនៅតែជាអាថ៌កំបាំង។

អ្នកស្រាវជ្រាវនៅ TU Vienna ឥឡូវនេះបានពន្យល់អំពីរឿងនេះ៖ អន្តរកម្មតិចតួចនៃពិការភាពអាតូមិកតែមួយនៅក្នុងសម្ភារៈ និងមេកានិកគឺទទួលខុសត្រូវចំពោះឥទ្ធិពលពន្លឺកង់ទិចនេះ។ ការក្លែងធ្វើកុំព្យូទ័របង្ហាញពីរបៀបដែលអេឡិចត្រុងត្រូវបានជំរុញទៅកន្លែងជាក់លាក់នៅក្នុងសម្ភារៈ ដែលពួកគេត្រូវបានចាប់យកដោយពិការភាព បាត់បង់ថាមពល និងបញ្ចេញ photon មួយ។ ដំណោះស្រាយចំពោះរូបផ្គុំពន្លឺ quantum ឥឡូវនេះត្រូវបានបោះពុម្ពផ្សាយនៅក្នុង Physical Review Letters។

អាតូមក្រាស់តែបីប៉ុណ្ណោះ។

Tungsten diselenide គឺជាសម្ភារៈពីរវិមាត្រដែលបង្កើតជាស្រទាប់ស្តើងបំផុត។ ស្រទាប់​បែបនេះ​មាន​តែ​ស្រទាប់​អាតូមិក​ចំនួន​បី​ប៉ុណ្ណោះ​ដែល​មាន​អាតូម​តង់ស្ទីន​នៅ​កណ្តាល​រួម​ជាមួយ​អាតូម​សេលេញ៉ូម​ខាងក្រោម​និង​ខាងលើ។ លោក Lukas Linhart មកពីវិទ្យាស្ថានទ្រឹស្ដីរូបវិទ្យានៅ TU Vienna ពន្យល់ថា "ប្រសិនបើថាមពលត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅស្រទាប់ ឧទាហរណ៍ដោយអនុវត្តតង់ស្យុងអគ្គិសនី ឬដោយការបំភ្លឺវាដោយពន្លឺនៃរលកចម្ងាយសមរម្យ វាចាប់ផ្តើមភ្លឺ"។ “នេះ​មិនមែន​ជា​រឿង​ចម្លែក​ទេ សម្ភារៈ​ជា​ច្រើន​ធ្វើ​បែប​នោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលពន្លឺដែលបញ្ចេញដោយ tungsten diselenide ត្រូវបានវិភាគយ៉ាងលម្អិត បន្ថែមពីលើពន្លឺធម្មតា ប្រភេទពន្លឺពិសេសដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមិនធម្មតាត្រូវបានរកឃើញ។

ពន្លឺ quantum ធម្មជាតិពិសេសនេះមាន photons នៃរលកពន្លឺជាក់លាក់ ហើយពួកវាតែងតែត្រូវបានបញ្ចេញជាលក្ខណៈបុគ្គល។ វាមិនដែលកើតឡើងទេដែលថា photon ពីរនៃរលកដូចគ្នាត្រូវបានរកឃើញនៅពេលតែមួយ។ សាស្ត្រាចារ្យ Florian Libisch ពន្យល់ថា "នេះប្រាប់យើងថា ហ្វូតុងទាំងនេះមិនអាចផលិតដោយចៃដន្យនៅក្នុងសម្ភារៈនោះទេ ប៉ុន្តែត្រូវតែមានចំណុចជាក់លាក់នៅក្នុងគំរូ tungsten diselenide ដែលបង្កើតបានជា photons ទាំងនេះ មួយបន្ទាប់ពីមួយផ្សេងទៀត" សាស្ត្រាចារ្យ Florian Libisch ដែលការស្រាវជ្រាវផ្តោតលើពីរ។ - សម្ភារៈវិមាត្រ។

ការពន្យល់ពីឥទ្ធិពលនេះតម្រូវឱ្យមានការយល់ដឹងលម្អិតអំពីឥរិយាបទរបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងសម្ភារៈនៅលើកម្រិតរូបវិទ្យា quantum ។ អេឡិចត្រុងនៅក្នុង tungsten diselenide អាចកាន់កាប់រដ្ឋថាមពលផ្សេងៗគ្នា។ ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងផ្លាស់ប្តូរពីស្ថានភាពថាមពលខ្ពស់ទៅរដ្ឋថាមពលទាប នោះ ហ្វូតុងត្រូវបានបញ្ចេញ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការលោតទៅថាមពលទាបនេះមិនតែងតែត្រូវបានអនុញ្ញាតទេ៖ អេឡិចត្រុងត្រូវប្រកាន់ខ្ជាប់នូវច្បាប់មួយចំនួន - ការអភិរក្សនៃសន្ទុះ និងសន្ទុះមុំ។

ដោយសារច្បាប់អភិរក្សទាំងនេះ អេឡិចត្រុងនៅក្នុងស្ថានភាពថាមពលខ្ពស់ត្រូវតែស្ថិតនៅទីនោះ លុះត្រាតែភាពមិនល្អឥតខ្ចោះមួយចំនួននៅក្នុងសម្ភារៈអនុញ្ញាតឱ្យរដ្ឋថាមពលផ្លាស់ប្តូរ។ "ស្រទាប់ tungsten diselenide គឺមិនល្អឥតខ្ចោះទេ។ នៅកន្លែងខ្លះ អាតូមសេលេញ៉ូមមួយ ឬច្រើនអាចនឹងបាត់។” Lukas Linhart និយាយ។ "នេះក៏ផ្លាស់ប្តូរថាមពលនៃរដ្ឋអេឡិចត្រុងនៅក្នុងតំបន់នេះផងដែរ។"

លើសពីនេះទៅទៀតស្រទាប់សម្ភារៈមិនមែនជាយន្តហោះល្អឥតខ្ចោះទេ។ ដូចជាភួយដែលជ្រីវជ្រួញនៅពេលរាលដាលលើខ្នើយ សារធាតុ tungsten diselenide លាតសន្ធឹងក្នុងមូលដ្ឋាននៅពេលដែលស្រទាប់សម្ភារៈត្រូវបានព្យួរនៅលើរចនាសម្ព័ន្ធទ្រទ្រង់តូចៗ។ ភាពតានតឹងមេកានិចទាំងនេះក៏មានឥទ្ធិពលលើស្ថានភាពថាមពលអេឡិចត្រូនិចផងដែរ។

“អន្តរកម្មនៃពិការភាពសម្ភារៈ និងបញ្ហាក្នុងស្រុកមានភាពស្មុគស្មាញ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឥឡូវនេះយើងបានទទួលជោគជ័យក្នុងការក្លែងធ្វើបែបផែនទាំងពីរនៅលើកុំព្យូទ័រ។” Lukas Linhart និយាយ។ "ហើយវាប្រែថាមានតែការរួមបញ្ចូលគ្នានៃផលប៉ះពាល់ទាំងនេះប៉ុណ្ណោះដែលអាចពន្យល់ពីផលប៉ះពាល់នៃពន្លឺដ៏ចម្លែក។"

នៅតំបន់មីក្រូទស្សន៍ទាំងនោះនៃសម្ភារៈ ដែលជាកន្លែងដែលមានពិការភាព និងភាពតានតឹងលើផ្ទៃលេចឡើងជាមួយគ្នា កម្រិតថាមពលនៃអេឡិចត្រុងផ្លាស់ប្តូរពីកម្រិតខ្ពស់ទៅកម្រិតថាមពលទាប ហើយបញ្ចេញហ្វូតុងមួយ។ ច្បាប់នៃរូបវិទ្យា quantum មិនអនុញ្ញាតឱ្យអេឡិចត្រុងពីរស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពដូចគ្នាក្នុងពេលតែមួយទេ ដូច្នេះហើយ អេឡិចត្រុងត្រូវតែឆ្លងកាត់ដំណើរការនេះម្តងមួយៗ។ ជាលទ្ធផល ហ្វូតូនត្រូវបានបញ្ចេញម្តងមួយៗផងដែរ។

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយមេកានិចនៃសម្ភារៈជួយប្រមូលផ្តុំអេឡិចត្រុងមួយចំនួនធំនៅក្នុងតំបន់ជុំវិញនៃពិការភាព ដើម្បីឱ្យអេឡិចត្រុងមួយទៀតងាយស្រួលអាចឈានជើងចូលបាន បន្ទាប់ពីវត្ថុចុងក្រោយបានផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពរបស់វា និងបញ្ចេញហ្វូតុង។

លទ្ធផលនេះបង្ហាញថាវត្ថុធាតុ ultrathin 2-D បើកលទ្ធភាពថ្មីទាំងស្រុងសម្រាប់វិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ។