CNT para criptografía cuántica basada en óptica y computación cuántica

Investigadores de Los Alamos y socios en Francia y Alemania están explorando el potencial mejorado de los nanotubos de carbono como emisores de fotones individuales para el procesamiento de la información cuántica.

Los nanotubos integrados en dispositivos electroluminiscentes pueden proporcionar un mayor control sobre el tiempo de emisión de la luz y se pueden integrar de manera viable en las estructuras fotónicas. Están destacando el desarrollo y la exploración fotofísica de los estados de defecto de nanotubos de carbono como rutas a emisores de fotones individuales a temperatura ambiente en las longitudes de onda de telecomunicaciones.

Materiales de la naturaleza: nanotubos de carbono como fuentes emergentes de luz cuántica

El progreso en la computación cuántica y la criptografía cuántica requiere fuentes de fotón único eficientes, disparadas eléctricamente, a temperatura ambiente en las longitudes de onda de telecomunicaciones. Se sabe desde hace tiempo que los nanotubos de carbono de pared simple semiconductores (SWCNT) muestran fuerte unión excitónica y emiten luz en un amplio rango de longitudes de onda, pero su uso se ha visto obstaculizado por un bajo rendimiento cuántico y una alta sensibilidad a la difusión espectral y al parpadeo. En esta perspectiva, discutimos los avances recientes en el dominio de las propiedades ópticas SWCNT por la química, el contacto eléctrico y el acoplamiento del resonador para avanzar su uso como fuentes de luz cuántica. Describimos los últimos resultados en términos de pureza de fotón único, eficiencia de generación e indistinguibilidad. Finalmente, consideramos los principales desafíos fundamentales derivados de las propiedades exclusivas de SWCNT y los caminos más prometedores para fuentes fotónicas cuánticas integradas basadas en chip SWCNT.

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