ساخت لیزر با استفاده از نقاط کوانتومی

محاسبات انجام شده توسط محققان ژاپنی نشان می‌دهد که می‌توان از نقاط کوانتومی برای تولید لیزر استفاده کرد. این لیزرها قادر به تولید فوتون‌های منفرد هستند.

محاسبات انجام شده توسط محققان ریکن (RIKEN) نشان می‌دهد که نور لیزر نشر یافته از تک اتم‌ها می‌تواند دو حالت با نرخ رشد بالا و پایین را ایجاد کند. این پیش‌بینی‌ قرار است به‌صورت تجربی مورد آزمایش قرار گیرد تا از نتایج آن برای کنترل خروجی چنین لیزرهایی استفاده کرد.
در قلب هر لیزری، محیطی وجود دارد که با برانگیخته شدن، پرتو نشر می‌دهد. این اتم‌ها یا مولکول‌ها که تشکیل دهنده محیط لیزرهستند، نور یا فوتون تولید می‌کنند که باید انرژی تمام این فوتون‌ها یکسان باشد که به آن همگرایی گفته می‌شود.
برخی از لیزرهای تجاری به قدری کوچک‌سازی شده‌اند که می‌توان آن را روی یک تراشه قرار داد، اما برای این که بتوان یک لیزر را تا این حد کوچک کرد باید، محیط نشر فوتون نیز کوچک شده و در حد اتم برسد.
فرانکو نوری از محققان این پروژه می‌گوید: «لیزرهای تک اتمی دارای محدودیت کوانتومی هستند اما در عوض به دلیل شباهت‌هایی که اتم‌ها به هم دارند، تولید پرتو لیزر یکنواخت با استفاده از این سیستم کوانتومی انجام‌پذیر است به طوری که فوتون‌های منفرد به‌ صورت دائمی از این سیستم نشر می‌یابند.»
توانایی نشر یک فوتون در طول زمان، امکان مطالعات بنیادین را فراهم می‌کند به طوری که از آن می‌توان در سیستم‌های مخابرات کوانتومی استفاده کرد.
نوری و همکارانش در جستجوی خواص لیزرهای تک اتمی بودند، از این رو به انجام محاسبات نظری اقدام کردند. آن‌ها لیزر تک اتمی را مورد بررسی قرار دادند که در آن هر اتم از یک جفت نقطه کوانتومی ساخته شده‌است. این محاسبات خواص جالبی از این نوع لیزرها را نشان داد. لامبرت از محققان این پروژه می‌گوید: «محاسبات ما نشان می‌دهد که چنین ادواتی پایداری دینامیکی از خود به نمایش می‌گذارند و قادراند بین فعالیت کم و زیاد نوسان داشته باشند.»
این فعالیت دوگانه پنهان است زیرا شناساگرها معمولاً میانگین نور دریافت شده را نشان می‌دهند. اما با این فناوری، این مقدار قابل اندازه‌گیری است.»