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二維半導體(ti) 光學微腔原理圖 圖片來源：Rezlind Bushati
本報訊 利用一個(ge) 光子開啟和關(guan) 閉物理過程的技術是量子光子技術的基本組成部分。近日，研究人員取得單光子開關(guan) 研發新進展。
在芯片規模的架構中實現這一點對其可擴展性至關(guan) 重要， Vinod M. Menon領導美國紐約城市學院研究人員，首次展示了在固態材料中使用“裏德伯格態”可增強固態係統中的非線性光學相互作用，並達到了前所未有的水平。這是實現芯片級可擴展單光子開關(guan) 的第一步。
“我們(men) 在原子薄半導體(ti) （2D材料）中利用了裏德伯格激子（激子的激發態）。激子的激發態由於(yu) 具有更大的尺寸，因此顯示出更強的相互作用，從(cong) 而有希望進入單光子非線性的量子域，就像以前利用原子係統中的裏德伯格態證明的那樣。”Menon說。
根據Menon的研究，裏德伯格激子在二維半導體(ti) 中的演示及其增強的非線性響應為(wei) 在固態係統中產(chan) 生強光子相互作用邁出了第一步。相關(guan) 論文發表在《自然—通訊》上。該團隊還包括斯坦福大學、哥倫(lun) 比亞(ya) 大學等機構的科學家。
“Menon和他同事的研究可能會(hui) 對軍(jun) 隊的超低能耗信息處理和計算目標產(chan) 生巨大影響，如無人係統。”美國陸軍(jun) 作戰能力發展司令部Michael Gerhold說，“在未來的計算範例中使用光開關(guan) 和非線性，將繼續推進光子學發展。這種強耦合效應將降低能源消耗，並有助於(yu) 提高計算性能。”（魯亦）
相關(guan) 論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41467-021-22537-x
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