ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າຖືກ ນຳ ໃຊ້ກັບຊັ້ນບາງໆຂອງ tungsten diselenide, ມັນເລີ່ມສະຫວ່າງໃນແບບທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ນອກເຫນືອໄປຈາກແສງສະຫວ່າງທໍາມະດາ, ເຊິ່ງວັດສະດຸ semiconductor ອື່ນໆສາມາດປ່ອຍອອກມາໄດ້, tungsten diselenide ຍັງຜະລິດແສງສະຫວ່າງ quantum ທີ່ມີຄວາມສະຫວ່າງພິເສດ, ເຊິ່ງສ້າງຢູ່ໃນຈຸດສະເພາະຂອງວັດສະດຸເທົ່ານັ້ນ. ມັນປະກອບດ້ວຍຊຸດໂຟຕອນທີ່ປ່ອຍອອກມາສະເໝີເທື່ອລະອັນ—ບໍ່ເຄີຍເປັນຄູ່ ຫຼືເປັນຊໍ່. ຜົນກະທົບຕໍ່ຕ້ານ bunching ນີ້ແມ່ນດີເລີດສໍາລັບການທົດລອງໃນພາກສະຫນາມຂອງຂໍ້ມູນ quantum ແລະ cryptography quantum, ບ່ອນທີ່ photons ດຽວແມ່ນຕ້ອງການ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບປີ, ການປ່ອຍອາຍພິດນີ້ຍັງຄົງເປັນຄວາມລຶກລັບ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າຢູ່ TU Vienna ໃນປັດຈຸບັນໄດ້ອະທິບາຍນີ້: ປະຕິສໍາພັນທີ່ລະອຽດອ່ອນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງປະລໍາມະນູດຽວໃນວັດສະດຸແລະກົນຈັກມີຄວາມຮັບຜິດຊອບຕໍ່ຜົນກະທົບຂອງແສງສະຫວ່າງ quantum ນີ້. ການຈໍາລອງຄອມພິວເຕີສະແດງໃຫ້ເຫັນວິທີການທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກຖືກຂັບເຄື່ອນໄປຫາສະຖານທີ່ສະເພາະໃນວັດສະດຸ, ບ່ອນທີ່ພວກມັນຖືກຈັບໂດຍຂໍ້ບົກພ່ອງ, ສູນເສຍພະລັງງານແລະປ່ອຍໂຟຕອນ. ການ​ແກ້​ໄຂ​ການ​ປິດ​ແສງ quantum ໃນ​ປັດ​ຈຸ​ບັນ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ຈັດ​ພີມ​ມາ​ໃນ Physical Review Letters​.

ພຽງແຕ່ສາມປະລໍາມະນູຫນາ

Tungsten diselenide ເປັນວັດສະດຸສອງມິຕິລະດັບທີ່ປະກອບເປັນຊັ້ນບາງທີ່ສຸດ. ຊັ້ນດັ່ງກ່າວມີຄວາມຫນາພຽງແຕ່ສາມຊັ້ນອະຕອມ, ມີປະລໍາມະນູ tungsten ຢູ່ເຄິ່ງກາງ, ສົມທົບກັບອາຕອມຂອງເຊເລນຽມຢູ່ດ້ານລຸ່ມແລະຂ້າງເທິງ. Lukas Linhart ຈາກສະຖາບັນຟີຊິກທິດສະດີທີ່ TU Vienna ອະທິບາຍວ່າ "ຖ້າພະລັງງານໄດ້ຖືກສະຫນອງໃຫ້ແກ່ຊັ້ນ, ຕົວຢ່າງໂດຍການໃຊ້ແຮງດັນໄຟຟ້າຫຼືໂດຍການ irradiating ມັນດ້ວຍແສງສະຫວ່າງຂອງຄວາມຍາວຄື່ນທີ່ເຫມາະສົມ, ມັນຈະເລີ່ມສ່ອງແສງ," Lukas Linhart ຈາກສະຖາບັນທິດສະດີຟີຊິກທີ່ TU Vienna. "ນີ້ຢູ່ໃນຕົວຂອງມັນເອງບໍ່ແມ່ນເລື່ອງຜິດປົກກະຕິ, ວັດສະດຸຈໍານວນຫຼາຍເຮັດແນວນັ້ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາທີ່ແສງສະຫວ່າງທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍ tungsten diselenide ໄດ້ຖືກວິເຄາະຢ່າງລະອຽດ, ນອກເຫນືອຈາກແສງສະຫວ່າງທໍາມະດາ, ແສງສະຫວ່າງປະເພດພິເສດທີ່ມີລັກສະນະຜິດປົກກະຕິໄດ້ຖືກກວດພົບ.

ແສງສະຫວ່າງ quantum ທໍາມະຊາດພິເສດນີ້ປະກອບດ້ວຍໂຟຕອນຂອງຄວາມຍາວຄື້ນສະເພາະ - ແລະພວກມັນຈະຖືກປ່ອຍອອກມາເປັນສ່ວນບຸກຄົນສະເຫມີ. ມັນບໍ່ເຄີຍເກີດຂຶ້ນທີ່ສອງໂຟຕອນທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນດຽວກັນຖືກກວດພົບໃນເວລາດຽວກັນ. "ນີ້ບອກພວກເຮົາວ່າ photons ເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ສາມາດຜະລິດແບບສຸ່ມໃນວັດສະດຸ, ແຕ່ວ່າຕ້ອງມີບາງຈຸດໃນຕົວຢ່າງ tungsten diselenide ທີ່ຜະລິດ photons ເຫຼົ່ານີ້ຫຼາຍ, ຫນຶ່ງຫຼັງຈາກອື່ນໆ," ສາດສະດາ Florian Libisch ອະທິບາຍ, ເຊິ່ງການຄົ້ນຄວ້າສຸມໃສ່ສອງ. - ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ຂະ​ຫນາດ​.

ການອະທິບາຍຜົນກະທົບນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມເຂົ້າໃຈລະອຽດກ່ຽວກັບພຶດຕິກໍາຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໃນວັດສະດຸໃນລະດັບທາງກາຍະພາບ quantum. ເອເລັກໂຕຣນິກໃນ tungsten diselenide ສາມາດຄອບຄອງລັດພະລັງງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຖ້າເອເລັກໂຕຣນິກປ່ຽນຈາກສະຖານະຂອງພະລັງງານສູງໄປສູ່ສະຖານະຂອງພະລັງງານຕ່ໍາ, photon ຈະຖືກປ່ອຍອອກມາ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການກະໂດດໄປຫາພະລັງງານຕ່ໍານີ້ບໍ່ໄດ້ຖືກອະນຸຍາດໃຫ້ສະເຫມີ: ເອເລັກໂຕຣນິກຕ້ອງປະຕິບັດຕາມກົດຫມາຍບາງຢ່າງ - ການອະນຸລັກຂອງ momentum ແລະມຸມ.

ເນື່ອງຈາກກົດຫມາຍການອະນຸລັກເຫຼົ່ານີ້, ເອເລັກໂຕຣນິກຢູ່ໃນລັດ quantum ທີ່ມີພະລັງງານສູງຕ້ອງຢູ່ໃນນັ້ນ - ເວັ້ນເສຍແຕ່ວ່າຄວາມບໍ່ສົມບູນແບບບາງຢ່າງໃນວັດສະດຸເຮັດໃຫ້ລັດພະລັງງານປ່ຽນແປງ. “ຊັ້ນ tungsten diselenide ບໍ່ເຄີຍສົມບູນແບບ. ໃນບາງບ່ອນ, ປະລໍາມະນູ selenium ຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍອາດຈະຫາຍໄປ, "Lukas Linhart ເວົ້າ. "ນີ້ຍັງປ່ຽນແປງພະລັງງານຂອງລັດເອເລັກໂຕຣນິກໃນພາກພື້ນນີ້."

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຊັ້ນວັດສະດຸບໍ່ແມ່ນຍົນທີ່ສົມບູນແບບ. ເຊັ່ນດຽວກັບຜ້າຫົ່ມທີ່ມີຮອຍຍ່ຽວໃນເວລາທີ່ແຜ່ລົງເທິງຫມອນ, tungsten diselenide stretches ທ້ອງຖິ່ນໃນເວລາທີ່ຊັ້ນວັດສະດຸຖືກໂຈະຢູ່ໃນໂຄງສ້າງສະຫນັບສະຫນູນຂະຫນາດນ້ອຍ. ຄວາມກົດດັນດ້ານກົນຈັກເຫຼົ່ານີ້ຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ລັດພະລັງງານເອເລັກໂຕຣນິກ.

“ການຕິດຕໍ່ພົວພັນຂອງຄວາມບົກຜ່ອງດ້ານວັດຖຸ ແລະສາຍພັນທ້ອງຖິ່ນແມ່ນສັບສົນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນປັດຈຸບັນພວກເຮົາໄດ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການຈໍາລອງຜົນກະທົບທັງສອງໃນຄອມພິວເຕີ, "Lukas Linhart ເວົ້າ. "ແລະມັນປາກົດວ່າມີພຽງແຕ່ປະສົມປະສານຂອງຜົນກະທົບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດອະທິບາຍຜົນກະທົບຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ແປກປະຫຼາດ."

ໃນພື້ນທີ່ກ້ອງຈຸລະທັດຂອງວັດສະດຸ, ບ່ອນທີ່ຂໍ້ບົກພ່ອງແລະສາຍພັນຂອງພື້ນຜິວປາກົດຢູ່ຮ່ວມກັນ, ລະດັບພະລັງງານຂອງເອເລັກໂຕຣນິກປ່ຽນຈາກລະດັບສູງໄປສູ່ສະຖານະພະລັງງານຕ່ໍາແລະປ່ອຍໂຟຕອນ. ກົດ​ຫມາຍ​ຂອງ​ຟີ​ຊິກ quantum ບໍ່​ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ສອງ​ຢູ່​ໃນ​ສະ​ພາບ​ດຽວ​ກັນ​ຢ່າງ​ແທ້​ຈິງ​ໃນ​ເວ​ລາ​ດຽວ​ກັນ​, ແລະ​ດັ່ງ​ນັ້ນ​, ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ຕ້ອງ​ຜ່ານ​ຂະ​ບວນ​ການ​ນີ້​ຫນຶ່ງ​ຫນຶ່ງ​. ດັ່ງນັ້ນ, photons ໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາຫນຶ່ງຄັ້ງ, ເຊັ່ນດຽວກັນ.

ໃນຂະນະດຽວກັນ, ການບິດເບືອນກົນຈັກຂອງວັດສະດຸຊ່ວຍສະສົມຂອງເອເລັກໂຕຣນິກຈໍານວນຫລາຍໃນບໍລິເວນໃກ້ຄຽງຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງເພື່ອໃຫ້ເອເລັກໂຕຣນິກອື່ນພ້ອມທີ່ຈະກ້າວເຂົ້າໄປໃນຫຼັງຈາກສຸດທ້າຍໄດ້ປ່ຽນສະຖານະແລະປ່ອຍໂຟຕອນ.

ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວັດສະດຸ 2-D ultrathin ເປີດຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃຫມ່ຢ່າງສົມບູນສໍາລັບວິທະຍາສາດວັດສະດຸ.