Saut Quantique : Les Émetteurs de Pérovskite Accordables Électriquement Révolutionnent la Technologie Quantique
Des chercheurs de l'Université de Technologie et de Design de Singapour (SUTD), dirigés par le professeur associé Dong Zhaogang, ont réalisé une avancée significative dans la technologie quantique. En octobre 2023, ils ont intégré avec succès des émetteurs quantiques de pérovskite accordables électriquement avec des matériaux nanostructurés, offrant une nouvelle façon de contrôler les couleurs et les longueurs d'onde d'émission de la lumière quantique dans des conditions ambiantes.
Publiée dans Advanced Materials, l'étude détaille un système hybride qui combine des points quantiques (QDs) de pérovskite avec des nanostructures de tellurure d'antimoine (Sb₂Te₃). Cette combinaison a entraîné un décalage d'énergie d'émission de lumière de plus de 570 meV, dépassant les efforts précédents. Le Sb₂Te₃, un matériau à changement de phase, permet un contrôle dynamique des interactions lumineuses en raison de ses propriétés optiques et électroniques uniques.
Le phénomène d'amortissement de Landau amélioré en surface est à l'origine de cette capacité. Lorsque des nanodisques de Sb₂Te₃ cristallin sont illuminés, des électrons chauds sont créés, modifiant les propriétés d'émission des QDs de pérovskite à proximité. Cela permet une large modification de la longueur d'onde d'émission. L'application d'une tension continue modeste permet un contrôle dynamique des émissions quantiques, amplifiant l'intensité de l'émission et modulant l'énergie d'émission.
Ces résultats ouvrent des possibilités de manipulation de la lumière à l'échelle nanométrique, avec des applications potentielles dans les circuits photoniques intégrés et la communication quantique sécurisée. Le comportement de changement de phase du Sb₂Te₃ améliore la polyvalence du système, permettant un contrôle réversible de l'émission de lumière par des moyens thermiques ou optiques. Les chercheurs visent à affiner les systèmes axés sur les émetteurs de photons uniques, en créant des dispositifs reconfigurables pour une communication quantique sécurisée, même à la lumière du jour. Cette recherche ouvre la voie à des dispositifs photoniques adaptables, transformant potentiellement les systèmes de communication quantique et les circuits photoniques quantiques intégrés.