Kvanttiemittereitä

Kvanttiemitterit ovat kvanttimekaniikan ilmiöitä, joissa kvanttisysteemi vapauttaa energiaa fotonien muodossa. Tämä tapahtuu, kun systeemi siirtyy korkeammalta energiatasolta matalammalle. Tyypillisiä kvanttiemittereitä ovat atomit, molekyylit ja puolijohdekvanttipisteet. Kun atomin elektronit saavat energiaa, ne siirtyvät virittyneeseen tilaan. Palatessaan perustilaan ne emittoivat fotonin, jonka energia vastaa energiatasojen erotusta. Tämä ilmiö on perusta monille teknologioille, kuten lasereille ja LED-valoille.

Atomien emissio perustuu kvantittuneisiin energiatasoihin. Jokaisella alkuaineella on ainutlaatuinen spektri, joka muodostuu sen emittoimista ja absorboimista fotoneista. Molekyylit voivat emittoida myös värähtely- ja rotaatioenergiatasoiltaan, mikä tekee niiden emissiosta monimutkaisempaa. Puolijohteissa kantoaallot, kuten elektronit ja aukot, voivat rekombinoitua emittoiden fotoneita. Kvanttipisteet ovat pieniä puolijohdepartikkeleita, joiden emissioominaisuuksia voidaan säätää niiden koon avulla, mikä mahdollistaa eriväristen valojen tuottamisen. Kvanttiemittereiden ymmärtäminen on keskeistä kvanttiteknologioiden, kuten kvanttilaskennan ja kvanttiviestinnän kehityksessä.