Нанотрубки могут генерировать однофотонные импульсы

Ученые обнаружили, что углеродные нанотрубки способны стабильно излучать одиночные фотоны. Это позволяет использовать их в квантовых криптографических системах.

Обеспечение безопасности квантовых систем криптографии возможно лишь в том случае, если удастся обеспечить гарантированное излучение не более чем одного фотона, представляющего собой материальный носитель квантового ключа.

В настоящее время в качестве однофотонных источников используются, например, аттенюируемые лазерные импульсы. Однако такие системы гарантированной однофотонности обеспечить не могут.

Ученые из швейцарского Института квантовой электроники обнаружили, что источником одиночных фотонов могут являться углеродные нанотрубки. В статье "Photon antibunching in the photoluminescence spectra of a single carbon nanotube", опубликованной в Physical Review Letters, они описали испускание единичных фотонов охлажденными нанотрубками при воздействии на них лазерного излучения.

Эксперименты показали, что нанотрубки излучали двух- и мультифотонные импульсы с вероятностью 5%, что позволяет рассматривать их в качестве однофотонных источников для систем квантовой криптографии.