Физики из Варшавского университета совместно с коллегами из Сингапура и Нидерландов впервые наблюдали излучение одиночных фотонов в слоистом двумерном материале ZnPS3. По мнению авторов работы, это важный шаг на пути к созданию новых компонентов для квантовых компьютеров и систем квантовой связи.
Сегодня одним из главных препятствий для развития квантовых технологий остается поиск материалов, способных надежно хранить и передавать квантовую информацию. Большинство существующих решений требуют экстремально низких температур, что существенно усложняет их практическое применение. Двумерные кристаллы считаются одним из наиболее перспективных направлений благодаря простоте интеграции в электронные и фотонные устройства.
В ходе экспериментов ученые исследовали тонкие кристаллы трисульфида цинка-фосфора (ZnPS3). При воздействии лазерного излучения материал начал испускать одиночные фотоны с высокой степенью поляризации — свойством, которое особенно важно для квантовой криптографии и защищенных систем передачи информации.
Исследователи полагают, что источником этого эффекта являются точечные дефекты в кристаллической решетке, вероятнее всего связанные с отсутствием отдельных атомов фосфора. Теперь команде предстоит подробнее изучить механизм возникновения такого излучения и оценить возможности использования материала в будущих квантовых процессорах.
Авторы отмечают, что двумерные материалы способны интегрироваться с кремниевыми чипами, оптическими волокнами и другими микроэлектронными компонентами значительно проще, чем многие существующие квантовые платформы. Если дальнейшие исследования подтвердят их потенциал, подобные материалы могут стать основой более компактных и масштабируемых квантовых устройств.
