用小顆粒構建的微波激光器可以用作半導體，可用於探索諸如量子糾纏之類的奇怪現象。
普林斯頓大學的研究人員使用了量子點 - 發光的納米晶體的微小顆粒可以吸收一個波長的光並將其轉換為特定波長的高度飽和光，以構建所謂的“ maser”，該“ maser”比我們看到的傳統激光器以更長的波長發出光。該設備還可能導致量子計算的進步。
除其他外，量子點可以顯著改善LCD屏幕在電視，智能手機和平板電腦上。蘋果，三星和亞馬遜等公司正在嘗試 - 在某些情況下已經使用了量子點。 [10種將改變您生活的技術這是給出的
當點被電流激發時，它們會發出光，這使它們成為建築的好媒介雷射。由物理學教授傑森·佩塔（Jason Petta）領導的普林斯頓團隊建造了一個小型晶體管型設備，稱為雙點微型摩托車。它由四個量子點組成，分為兩對，放置在狹窄的腔體的末端和末端。
每對中的點被大約500納米分開（為了進行比較，人毛的平均鏈約為100,000納米寬）。它們之間的電線很小，相距約150納米，排列了，從一個點到另一個點可以看到它們像圍欄一樣越過路徑。該設置像晶體管一樣起作用，一個點作為電流源，另一個作為排水管，而電線作為柵極電極。
在實驗中，整個設備被冷卻至絕對零以上的幾千分之一，並連接到電池。這產生了一個微小的電流和電壓，這使量子點中的電子通過構成柵極電極的電線從源點到排水口“隧道”。當電子隧道通過時，它會釋放光的粒子，稱為光子，在微波範圍內。每當兩組點釋放一個光子時，它們都會相互加強，並互相發射相干的光子 - 彼此 - maser。
發生隧道是因為柵極電極的電線就像電子必須跳過的障礙。在日常世界中，粒子無法經歷這樣的障礙 - 越過柵欄通常需要花費一定數量的能量才能將物體提升到其上。在量子力學但是，這並不是事實：只要達到一定的能量閾值，電子就有可能會通過障礙。當它通過隧道隧道時，它會失去能量。
佩塔說：“這就像樓梯。” “當電子沿著樓梯延伸時，它會發出光子。”該光子的波長與樓梯的“高度”成正比 - 損失的能量量。
Petta說，使這項技術變得更加加強的一個方面是，Maser的頻率是可調的。通過調節門電極中的電流量，可以改變電子隧道所需的能量量。在普通激光器中，發射光的頻率是固定的，因為它由用於創建激光束的材料確定。
梅斯可以用來表演量子糾纏實驗。兩個量子點對中的電子通過它們發出的光波相互作用。因此，可以測量電子的狀態以查看它們是否糾纏（狀態將是相關的）。 Petta說，儘管研究人員沒有進行完整的糾纏實驗，但他們可以使用此設置來表明相關性發生在更長的距離上。以前的實驗使用了單個量子點，顆粒之間的分離僅為50納米。
在相對較大的距離上創建相關的量子狀態（毫米或更多）的能力具有量子計算中的應用，因為這種相關狀態是此類機器中處理的一部分。
詞彙也是量子密碼學的關鍵部分。如果使用糾纏粒子對加密密鑰進行編碼，那麼任何試圖竊聽並發現鑰匙的人都會改變糾纏狀態，並揭示自己（並提醒預期的收件人，他們應該使用另一個鍵）。
這項新研究於昨天（1月15日）在《科學雜誌》上在線發表。
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