حل مشکل«چشمک زدن» نقاط کوانتومی

به‌تازگی محققان مؤسسه JILA با شستشوی نقاط کوانتومی در یک محلول شیمیایی توانستند مشکل چشمک زدن این نقاط را حل کنند. این کشف می‌تواند سودمندی این نقاط را در کاربردهایی، مانند آزمایش‌های زیست پزشکی و رمزنگاری کوانتومی افزایش دهد.

بهتازگی محققان مؤسسه JILA با شستشوی نقاط کوانتومی در یک محلول شیمیایی توانستند مشکل چشمک زدن این نقاط را حل کنند. این کشف میتواند سودمندی این نقاط را در کاربردهایی، مانند آزمایشهای زیست پزشکی و رمزنگاری(cryptography) کوانتومی افزایش دهد.
نقاط کوانتومی موجب ایجاد فرصت
های جدیدی در تحقیقات زیست پزشکی و رمزنگاری، و سایر زمینهها شدهاند؛ اما این نانوبلورهای نیمهرسانا یک مشکل مرموز دارند؛ این نقاط دارای چشمکهایی با اندازه زمانی چند میلیونیوم ثانیه تا دهها ثانیه، و یا حتی بیشتر هستند که این مسئله از سودمندی این نقاط میکاهد.
دیوید نسبیت، یکی از اعضای
JILA، اظهار داشت که گروه JILA توانست از طریق شستشوی این نقاط در یک محلول آبی متشکل از یک ماده شیمیایی آنتیاکسیدان، میزان نرخ تابش فوتون را چهار تا پنج برابر افزایش دهد که یک نتیجه خیرهکننده به شمار میرود.
دانشمندان
JILA توانستند به طرز چشمگیری زمان تأخیر میانگین بین برانگیختگی یک نقطه کوانتومی و تابش فوتون به دستآمده را از ۲۱ نانوثانیه به چهار نانوثانیه کاهش دهند و احتمال چشمک زدن را تا صد برابر کمتر کنند. نقاط کوانتومی مورد استفاده این گروه، هستههای کادمیوم-سلنید پوشش داده شده با سولفید روی با اندازه چهار نانومتر است.
زمانی که یک نقطه با یک پالس لیزر برانگیخته می
شود، الکترونی از حفرهای که در حالت معمول در آن قرار دارد، جدا میشود. چند نانوثانیه بعد، این الکترون به داخل حفره برگشته و یک فوتون(که در آزمایش مذکور زرد بود) تابش میکند؛ اما هر چند وقت یک بار، الکترون برانگیخته به مکان قبلی خود برنمیگردد و به عیوب سطحی نقطه می رود. ماده شیمیایی اضافهشده بهوسیله JILA عیوب سطحی را حذف کرده، به این ترتیب مانع از چشمک زدن نقطه کوانتومی میشود.