Физики из Кембриджского университета и Европейского исследовательского подразделения компании Toshiba создали источник пар "запутанных" фотонов, управляемый электрическим током.

"Запутанные" фотоны, используемые при тестировании прототипов систем квантовой криптографии и квантовых компьютеров, обычно получают методом спонтанного параметрического рассеяния. Для этого необходимо направить на специально подобранный кристалл исходный фотон, который может "расщепиться" на квантово связанные частицы с меньшими энергиями.

Главным недостатком такого источника считается вероятностный режим его работы. "Иногда он выдаёт две пары фотонов, иногда — одну, а в некоторых случаях — ни одной, — рассказывает участник исследования Марк Стивенсон (Mark Stevenson). — Это заметно осложняет задачу экспериментатора".

Авторы постарались обойтись без кристаллов и лазеров, построив свой источник на базе квантовой точки, испускающей "запутанные" фотоны под действием излучения. Квантовая точка размером около двух микрометров, выполненная из арсенида индия, включается в структуру 360-микрометрового светодиода, изготовленного из арсенида галлия. При подаче тока на светодиод два электрона и две дырки в решётке квантовой точки рекомбинируют, в результате испускается пара "запутанных" частиц.

У предложенного способа есть, разумеется, и недостатки. Во-первых, устройство функционирует при температуре кипения жидкого гелия (около 5 К). Во-вторых, процесс изготовления квантовых точек ещё не отработан, поэтому необходимые характеристики демонстрирует лишь каждая сотая.

Учёные надеются на то, что использование новых полупроводниковых материалов и методик формирования структуры позволит увеличить рабочую температуру устройства. Пока их, впрочем, больше занимает вопрос надёжности источника, которая ещё не достигла эталонных 100% и составляет 82%. /Компьюлента, 2 июня /