kvanttiemitterejä

Kvanttiemitteri on kvanttimekaniikan järjestelmä, joka voi emittoida eli lähettää fotoneita. Yksinkertaisimmillaan se voi olla kaksienergiatasoinen systeemi, jossa elektroni voi siirtyä korkeammalta energiatasolta matalammalle tasolle emittoiden samalla fotonin. Tämä prosessi on kvantittunut, mikä tarkoittaa, että emitteri voi lähettää vain tietyn energian fotoneita, jotka vastaavat energiatasojen eroa.

Kvanttiemitterit ovat keskeisiä monissa kvanttiteknologioissa. Niitä käytetään esimerkiksi kvanttitietokoneiden rakentamisessa, joissa ne voivat toimia kubitteina eli kvanttibitteinä. Kvanttiemitterit ovat myös tärkeitä kvanttiviestinnässä, erityisesti kvanttiavaimenjaossa, jossa ne voivat tuottaa ja lähettää yksittäisiä fotoneita turvallista tiedonsiirtoa varten. Lisäksi niitä hyödynnetään kvanttisensoreissa, jotka voivat mitata hyvin tarkasti erilaisia fysikaalisia suureita.

Erilaisia kvanttiemitterejä on olemassa, kuten kvanttipisteet, tyhjiöissä olevat atomit, dielektriset mikroresonaattorit ja timantin typpivakanssikeskukset. Näiden emitterien ominaisuudet, kuten niiden emittoimien fotonien väri, tehokkuus ja koherenssiaika, vaihtelevat materiaalista ja rakenteesta riippuen. Tutkimus pyrkii jatkuvasti kehittämään entistä parempia ja monipuolisempia kvanttiemitterejä eri sovelluksiin.