ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ಡೈಸೆಲೆನೈಡ್‌ನ ತೆಳುವಾದ ಪದರಕ್ಕೆ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಅತ್ಯಂತ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಶೈಲಿಯಲ್ಲಿ ಹೊಳೆಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಇತರ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳು ಹೊರಸೂಸಬಹುದಾದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬೆಳಕಿನ ಜೊತೆಗೆ, ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಡೈಸೆಲೆನೈಡ್ ಕೂಡ ವಿಶೇಷ ರೀತಿಯ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ರಚಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಯಾವಾಗಲೂ ಒಂದೊಂದಾಗಿ ಹೊರಸೂಸುವ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ - ಎಂದಿಗೂ ಜೋಡಿಯಾಗಿ ಅಥವಾ ಗೊಂಚಲುಗಳಲ್ಲಿ. ಏಕ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕ್ರಿಪ್ಟೋಗ್ರಫಿ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ಈ ಆಂಟಿ-ಬಂಚಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮವು ಪರಿಪೂರ್ಣವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವರ್ಷಗಳಿಂದ, ಈ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಒಂದು ನಿಗೂಢವಾಗಿಯೇ ಉಳಿದಿದೆ.

TU ವಿಯೆನ್ನಾದ ಸಂಶೋಧಕರು ಈಗ ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ: ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿನ ಏಕ ಪರಮಾಣು ದೋಷಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಈ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬೆಳಕಿನ ಪರಿಣಾಮಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ವಸ್ತುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ ಹೇಗೆ ಓಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವು ದೋಷದಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಲೈಟ್ ಪಝಲ್‌ಗೆ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಈಗ ಭೌತಿಕ ವಿಮರ್ಶೆ ಪತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಕೇವಲ ಮೂರು ಪರಮಾಣುಗಳ ದಪ್ಪ

ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ಡಿಸೆಲೆನೈಡ್ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಅತ್ಯಂತ ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಪದರಗಳು ಕೇವಲ ಮೂರು ಪರಮಾಣು ಪದರಗಳ ದಪ್ಪವಾಗಿದ್ದು, ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು, ಕೆಳಗೆ ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ ಸೆಲೆನಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. "ಪದರಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸಿದರೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಸೂಕ್ತವಾದ ತರಂಗಾಂತರದ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅದು ಹೊಳೆಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ" ಎಂದು TU ವಿಯೆನ್ನಾದ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ನಿಂದ ಲುಕಾಸ್ ಲಿನ್ಹಾರ್ಟ್ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ. "ಇದು ಸ್ವತಃ ಅಸಾಮಾನ್ಯವೇನಲ್ಲ, ಅನೇಕ ವಸ್ತುಗಳು ಅದನ್ನು ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ಡೈಸೆಲೆನೈಡ್‌ನಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ಬೆಳಕನ್ನು ವಿವರವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದಾಗ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಬೆಳಕಿನ ಜೊತೆಗೆ, ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿಶೇಷ ರೀತಿಯ ಬೆಳಕು ಪತ್ತೆಯಾಗಿದೆ.

ಈ ವಿಶೇಷ ಪ್ರಕೃತಿಯ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬೆಳಕು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತರಂಗಾಂತರಗಳ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ-ಮತ್ತು ಅವು ಯಾವಾಗಲೂ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಒಂದೇ ತರಂಗಾಂತರದ ಎರಡು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಯಾಗುವುದು ಎಂದಿಗೂ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. "ಈ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಇದು ನಮಗೆ ಹೇಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ಡೈಸೆಲೆನೈಡ್ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಂದರ ನಂತರ ಒಂದರಂತೆ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಕೆಲವು ಬಿಂದುಗಳು ಇರಬೇಕು" ಎಂದು ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಫ್ಲೋರಿಯನ್ ಲಿಬಿಶ್ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ, ಅವರ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಎರಡರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. - ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುಗಳು.

ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ವರ್ತನೆಯ ವಿವರವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ಡಿಸೆಲೆನೈಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬದಲಾದರೆ, ಫೋಟಾನ್ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಗೆ ಈ ಜಿಗಿತವನ್ನು ಯಾವಾಗಲೂ ಅನುಮತಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕೆಲವು ನಿಯಮಗಳಿಗೆ ಬದ್ಧವಾಗಿರಬೇಕು - ಆವೇಗ ಮತ್ತು ಕೋನೀಯ ಆವೇಗದ ಸಂರಕ್ಷಣೆ.

ಈ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ನಿಯಮಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಲ್ಲಿಯೇ ಉಳಿಯಬೇಕು - ವಸ್ತುದಲ್ಲಿನ ಕೆಲವು ಅಪೂರ್ಣತೆಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಅನುಮತಿಸದ ಹೊರತು. "ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಡೈಸೆಲೆನೈಡ್ ಪದರವು ಎಂದಿಗೂ ಪರಿಪೂರ್ಣವಲ್ಲ. ಕೆಲವು ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೆಲೆನಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಕಾಣೆಯಾಗಿರಬಹುದು, ”ಎಂದು ಲುಕಾಸ್ ಲಿನ್ಹಾರ್ಟ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. "ಇದು ಈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ."

ಇದಲ್ಲದೆ, ವಸ್ತು ಪದರವು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಸಮತಲವಲ್ಲ. ದಿಂಬಿನ ಮೇಲೆ ಹರಡಿದಾಗ ಸುಕ್ಕುಗಟ್ಟುವ ಹೊದಿಕೆಯಂತೆ, ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಡಿಸೆಲೆನೈಡ್ ಸಣ್ಣ ಬೆಂಬಲ ರಚನೆಗಳ ಮೇಲೆ ವಸ್ತು ಪದರವನ್ನು ಅಮಾನತುಗೊಳಿಸಿದಾಗ ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಒತ್ತಡಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ.

"ವಸ್ತು ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಳೀಯ ತಳಿಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಾವು ಈಗ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದ್ದೇವೆ, ”ಎಂದು ಲುಕಾಸ್ ಲಿನ್‌ಹಾರ್ಟ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. "ಮತ್ತು ಈ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ವಿಚಿತ್ರವಾದ ಬೆಳಕಿನ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ."

ವಸ್ತುವಿನ ಆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ತಳಿಗಳು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನದಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿಯಮಗಳು ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರಲು ಅನುಮತಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಂದೊಂದಾಗಿ ಒಳಗಾಗಬೇಕು. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಒಂದೊಂದಾಗಿ ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ.

ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯು ದೋಷದ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕೊನೆಯದು ತನ್ನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ನಂತರ ಹೆಜ್ಜೆ ಹಾಕಲು ಮತ್ತೊಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸುಲಭವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಈ ಫಲಿತಾಂಶವು ಅಲ್ಟ್ರಾಥಿನ್ 2-D ವಸ್ತುಗಳು ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊಸ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.