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钙钛矿超荧光技术对量子计算大有裨益

一种普遍研究的钙钛矿可以在实际能够达到的温度和足够长的时间尺度下进行超荧光,这使得它在量子计算应用中有潜在的用处。

特蕾西的皮克 7月4日,2021年
图片礼貌:Brett Sayles

一种普遍研究的钙钛矿可以在实际能够达到的温度和足够长的时间尺度下进行超荧光,这使得它在量子计算应用中有潜在的用处。的从北卡罗来纳州立大学寻找研究人员还指出,超荧光可能是这类材料的共同特征。研究人员认为,这种性质在钙钛矿中可能更为普遍,这可能在计算机处理或存储等量子应用中被证明是有用的。

超荧光是量子相转变的一个例子 - 当材料内的单个原子串联移动相同的相位,成为同步单元。

例如,当一种光学材料(如钙钛矿)中的原子被激发时,它们可以单独发光、产生能量并发出荧光。每个原子会开始在这些相中随机移动,但在适当的条件下,它们可以在宏观量子相变中同步。这个同步单元可以比任何单个原子更强烈地与外部电场相互作用,从而产生超荧光爆发。

“自发同步的实例是普遍的,从行星轨道到萤火虫同步他们的信号的所有东西都发生在,”NC州的物理学教授和研究的相应作者的物理学教授说。“但在固体材料的情况下,认为这些相变仅在极低的温度下发生。这是因为除非通过冷却速度减慢时,否则原子太快地超出了同步的同步。“

Gundogdu和他的团队观察到钙钛矿甲基铵碘化物或MapBi3中的超荧光,同时探索其激光特性。Perovskites是具有晶体结构和可用于在其他应用中创造激光器的发光性能的材料。它们是便宜的,相对简单的制造,并用于光伏,光源和扫描仪。

Gundogdu说:“当我们试图弄清楚MAPbI3激光特性背后的动力学时,我们注意到,我们观察到的动力学不能简单地用激光行为来描述。”“通常在激光中,一个被激发的粒子会发出光,刺激另一个粒子,以此类推,形成几何放大。但在这种材料中,我们看到了同步和量子相变,从而产生了超荧光。”

超荧光最引人注目的方面是它发生在78 K,相位寿命为10到30皮秒。

Gundogdu说:“一般来说,超荧光发生在极冷的温度下,这是很难和昂贵的,它只能持续飞秒。”“但78 K的温度大约是干冰或液氮的温度,而相寿命要长2到3个数量级。这意味着我们有足够长的时间来操纵宏观单位。”

- Chris Vavra编辑,网页内容经理,控制工程, CFE Media and Technology,cvavra@cfemedia.com


特蕾西皮克
作者生物:北卡罗来纳州立大学特蕾丝PEAKE