ผลกระทบควอนตัมพบได้อย่างแท้จริงในโลกขององค์ประกอบนาโนและอนุญาตให้มีการใช้งานเทคโนโลยีใหม่ๆนานาประการ ตัวอย่างเช่นคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแก้ปัญหาในอนาคตได้ซึ่งคอมพิวเตอร์ทั่วๆไปจะต้องใช้เวลาสำหรับในการจัดแจงมากมาย ทั่วโลกนักค้นคว้ามีส่วนร่วมสำหรับเพื่อการดำเนินงานอย่างเข้มข้นในแต่ละส่วนประกอบของเทคโนโลยีควอนตัม – พวกนี้รวมถึงวงจรที่ประมวลผลข้อมูลโดยใช้โฟตอนเดียวแทนการใช้กระแสไฟฟ้าเช่นเดียวกับแหล่งเกิดแสงสว่างที่ผลิตแสงวอนตั การรวมสองส่วนประกอบพวกนี้เพื่อผลิตวงจรออติเตียนคอควอนตัมแบบบูรณาการบนชิปเสนอความท้าทายโดยเฉพาะอย่างยิ่ง

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยมึนสเตอร์ (สหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนีได้พัฒนาอินเทอร์เฟซที่เป็นต้นตอแสงสว่างสำหรับโฟตอนลำพังที่มีโครงข่ายนาโนโฟโตนิก อินเทอร์เฟซนี้ประกอบด้วยผลึกโฟโตนิกที่เรียกว่าวัสดุอิเล็กริกที่มีองค์ประกอบเป็นที่นาโนที่สามารถเพิ่มตอนความยาวคลื่นบางช่วงเมื่อแสงผ่าน ผลึกโทนิคดัตระหนี่ล่าถูกใช้เพื่อสำหรับการวิจัยหลายด้าน แต่ไม่เคยได้รับการปรับให้เหมาะสมกับอินเทอร์เฟซจำพวกนี้ นักค้นคว้าได้ใช้ความระแวดระวังเป็นพิเศษเพื่อให้บรรลุผลสำเร็จในลักษณะที่ทำให้สามารถเอาอย่างผลึกโทนิคได้อย่างตรงไปตรงมาโดยใช้แนวทางการท้องนาโนยุบริที่กำหนดขึ้น

“ 
งานของเราแสดงให้เห็นว่ามันไม่เพียงแค่ แม้กระนั้นในห้องทดลองที่มีความชำนาญสูงแล้วก็การทดสอบเฉพาะที่สามารถผลิตเทคโนโลยีควอนตัมที่ซับซ้อนได้” ดร. คาร์เทยกคนักฟิสิกส์ผู้ช่วยศาสตราจารย์มหาวิทยาลัยมึนสเตอร์กล่าว ผู้ช่วยศาสตราจารย์ซึ่งปฏิบัติงานในสาขาทฤษฎีโซลิดสเตต คำตอบสามารถช่วยทำให้เทคโนโลยีควอนตัมปรับขนาดได้ การศึกษาเล่าเรียนได้รับการเผยแพร่ในวารสาร Advanced Quantum Technologies

ที่มาที่ไปและแนวทางการ:

ระหว่างที่โฟตอนเดี่ยวประพฤติตามกฎของฟิสิกส์ควอนตัมนักวิจัยเอ่ยถึงตัวปลดปล่อยควอนตัมด้วยความนับถือต่อแหล่งกำเนิดแสงที่เกี่ยว ในการเล่าเรียนของพวกเขานักวิจัยได้ไตร่ตรองตัวปล่อยควอนตัมซึ่งฝังอยู่ใน nanodiamonds และปล่อยโฟตอนเมื่อพวกมันถูกกระตุ้นด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อสร้างอินเทอร์เฟซที่ปรารถนาวัตถุประสงค์ของนักวิจัยเป็นการพัฒนาองค์ประกอบทางแสงที่ปรับให้เหมาะสมกับความยาวคลื่นของตัวปลดปล่อยควอนตัม

โพรงหรือหลุมในผลึกโทนิคนั้นเหมาะสำหรับการดักแสงสว่างในปริมาณน้อยรวมทั้งทำให้มันมีความเกี่ยวข้องกับสสารเป็นต้นว่าในกรณีนี้ nanodiamonds Jan Olthaus นักศึกษาปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์ในกรุ๊ปศึกษาค้นคว้าจูเนียร์ของ Doris Reiter ได้พัฒนาแนวคิดทางทฤษฎีแล้วก็เทคนิคการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ช่วยพิเศษเพื่อคำนวณการออกแบบผลึกคริสตัลโทนิคพวกนี้

การออกแบบตามหลักวิชาปรับปรุงขึ้นโดยนักฟิสิกส์ในกรุ๊ปวิจัยรุ่นน้องนำโดย Carsten Schuck ที่ศูนย์ท้องนาโนเทคโนโลยี่และศูนย์ทุ่งนาโนซอฟท์มหาวิทยาลัยMünster นิสิตปริญญาเอก Philipp Schrinner ผลิตผลึกจากฟิล์มบางของซิลิคอนไนไตรด์ เพื่อเป้าประสงค์นี้เขาใช้การพิมพ์หินลำแสงอิเล็คตรอนที่ทันสมัยรวมทั้งแนวทางการสลักแบบพิเศษบนเครื่องมือที่โรงงานผลิตส่วนประกอบที่นาโนของMünsterและบรรลุเป้าหมายสำหรับในการผลิตคริสตัลคุณภาพสูงบนวัสดุฐานของซิลิคอนไดออกไซด์โดยตรง

สำหรับการสร้างส่วนประกอบผลึกนักวิจัยไม่เพียงแค่ แต่ปรับขนาดและก็การจัดเรียงตัวของฟันผุเท่านั้น แต่ยังรวมทั้งความกว้างของท่อนำคลื่นที่วางโพรง ผลการวัดชี้ให้เห็นว่าผลึกโทนิคซึ่งบอกให้เห็นถึงความเปลี่ยนแปลงพิเศษในขนาดรูที่เยี่ยมที่สุดสำหรับอินเทอร์เฟซ