室温高效稳定量子光源问世:攻克量子点“闪烁”难题,实验持续发射光子超 12 小时

xxn 阅读:78273 2025-03-10 16:05:24 评论:0

根据 IT之家 3 月 10 日的报道,科技媒体 scitechdaily 在 3 月 9 日最新发布的博文中指出,俄克拉荷马大学的研究团队通过在胶体量子点(QDs)表面添加特定的晶体材料,成功克服了量子技术中出现的光发射不稳定性,使其能够在室温下有效运行。

量子点(QDs)是一种纳米级的半导体材料,广泛应用在显示技术、LED、太阳能电池、生物医学设备及量子技术等领域。然而,量子点的使用面临着两个主要挑战:

  • 表面缺陷问题:量子点的表面容易出现缺陷,这些缺陷可能使其在工作 10-20 分钟后失效。

  • 低温操作要求:传统的单光子发射器必须在极低的温度下(如零下 269 摄氏度)才能功能正常,这大大限制了它们的应用范围。

俄克拉荷马大学的助理教授 Yitong Dong 及其研究团队发现,将结晶分子层覆盖在钙钛矿基量子点的表面,可以有效缓解表面缺陷并增强其原子结构的稳定性。

合成量子点在溶剂中悬浮,激光正在照射其表面。图片来源:Jonathan Kyncl

这一创新方法有效解决了量子点的“闪烁”和“衰减”现象,同时在室温下实现了接近 100% 的光发射效率,实验结果表明,经过处理的量子点能够持续发射光子超过 12 小时,并几乎没有闪烁现象。

Dong 教授表示,钙钛矿量子点具备成本低廉且可以在室温下合成的优势,未来有潜力成为量子计算和量子通信设备的重要光源。此外,这项研究为其他量子发射器的设计提供了新视角,并推动了量子材料光学特性及基础物理的深入研究。

IT之家提供参考链接

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