Kvante Fotonik – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Forskning > Kvantefysik > Kvante Fotonik


Kvante Fotonik

Kvantefotonik bygger bro mellem to forskningsområder: Kvanteoptik og nanofysik. Forskningen er en kombination af kvanteoptik, hvor man typisk arbejder med ultrakolde atomare gasser og af nanofysik, hvor man arbejder med faste stoffer.

Forskningsgruppen fokuserer på at udnytte teknikker til at kontrollere kvantedynamikken af ét enkelt kvant af lys (en foton), der vekselvirker med et enkelt kvant af stof (et atom).

De faste stoffer, forskerne arbejder med, er såkaldte kvantepunkter, som er 'kunstige' faststof atomer. Kvantepunkter består af tusindvis af atomer, der er indlejret i nanofotoniske strukturer, såkaldte fotoniske krystaller. I en fotonisk krystal kan vekselvirkning mellem et kvantepunkt og en enkelt foton blive så kraftig, at der kan observeres kvanteoptiske effekter.

De kunstige atomer har kontrollerbare energiniveauer, der giver mulighed for udsendelse af en foton ad gangen. Fotonerne styres ved hjælp af skræddersyede nano-fotoniske strukturer såsom fotoniske krystaller eller plasmoniske nanotråde. Ved hjælp af disse teknikker er det muligt at fremstille lyskilder, der udsender en enkelt foton efter behov eller at sammenfiltre kvantepunkter og fotoner. Sådanne nano-fotoniske enheder har potentiale til at kunne anvendes til kvante-information.

Forskningen skal blandt andet bane vejen for fremtidens kvantekommunikation. Hvis avanceret kvantekommunikation skal blive en praktisk realitet, skal man ikke bruge ultrakolde atomer på gasform, men faste stoffer, for computere er bygget op af elektroniske chips, som er baseret på faste stoffer (halvleder-materialer).