محققان با استفاده از نانولوله‌های کربنی موفق به ساخت نشردهنده تک فوتونی شدند. این نشردهنده می‌تواند برای ایجاد مخابرات امن کوانتومی استفاده شود.
استفاده از نانولوله کربنی برای مخابرات امن کوانتومی
یافته‌های اخیر محققان نشان می‌دهد که از نانولوله‌های کربنی می‌توان برای مخابرات امن کوانتومی استفاده کرد؛ از این رو اقدام به ساخت نشردهنده تک فوتونی با استفاده از نانولوله‌های کربنی کردند. مزیت آنها نسبت به نشردهنده‌های تک فوتونی پیشین در این است که نیاز به هلیم و دماهای بسیار پایین نداشته و در دمای اتاق کار می‌کنند.
در واقع محققان آزمایشگاه‌های ملی لوس‌آلموس در این پروژه دو چالش را هم‌زمان حل کردند؛ اول این که نشردهنده تک فوتونی با فرکانس مخابراتی ساختند و دوم این که این ابزار قابلیت کار در دمای اتاق را دارد.
این ابزار دارای پتانسیل بالایی است؛ چرا که از دو طول موج مهم مخابراتی ۱۳۳۰ و ۱۵۵۰ بهره‌مند است. در این طول موج‌ها، به سادگی می‌توان ابزارهایی نظیر آمپلی‌فایرهای نوری ساخت.
این یافته محققان می‌تواند مسیرهای تازه‌ای برای ایجاد شبکه مخابرات امن کوانتومی ایجاد کند. محققان برای ساخت نشردهنده در دمای اتاق، نقص sp3 را به شکل کنترل شده‌ای در ساختار نانولوله کربنی ایجاد کردند، به طوری که در هر نانولوله کربنی تنها یک نقص وجود دارد. بنابراین تنها یک فوتون در آن واحد می‌تواند نشر پیدا کند.
این محققان گروه آلی آریل را به نانولوله کربنی متصل کرده و این نقص را روی آریل ایجاد کردند. پژوهشگران از واکنش دیازونیوم برای ایجاد نقص در ساختار بنزن استفاده کردند. این کار موجب کاهش حساسیت آن به نوسانات محیطی می‌شود. محققان در مقاله خود عنوان کرده‌اند که این نقص موجب تشکیل یک حالت برانگیخته می‌شود.
از این فناوری می‌توان برای تولید طول موج‌های مختلف برای ارسال پیام‌های مخابراتی استفاده کرد. تغییر طول موج بستگی به شکل هندسی نانولوله‌ها دارد.
نتایج این پروژه در نشریه Nature به چاپ رسیده است.
