导读
据德国慕尼黑工业大学(TUM)官网近日报道，该校物理学家领导的国际团队以仅几纳米的精度成功地将光源安放在原子薄度的材料层中。这种新方法将带来许多的量子技术应用，从智能手机中的量子传感器和晶体管到数据传输所用的新型加密技术。
背景
之前，芯片上的电路以电子作为信息载体。未来，以光速传递信息的光子将可以在光学电路上完成这项任务。
到那时，连接量子光纤电缆和探测器的量子光源，将成为这些新型芯片的基本构件。
创新
近日，德国慕尼黑工业大学(TUM)物理学家亚历山大·霍莱特纳(AlexanderHolleitner)与乔纳森·芬利(JonathanFinley)领导的国际团队在原子薄度的材料层中成功
地创造出这种量子光源，并以纳米精度安放它们。
二硫化钼层中的缺陷，由氦离子轰击产生，可成为量子技术的纳米光源。(图片来源：ChristophHohmann/MCQST)
技术
这项研究的领导作者朱利安·克莱恩(JulianKlein)表示：“这被认为是朝着光学量子计算机迈出的关键性的第一步。因为对于未来应用来说，光源必须与光子电路(例如波导)连接在一起，从而实现光基量子计算。”
这里的关键点在于，精准可控地安放光源。虽然研究人员可以在传统的三维材料例如金刚石或硅中创造出量子光源，但是这些量子光源却无法精确地安放在这些材料中。
物理学家们采用一层半导体二硫化钼(MoS2)作为原料，这种材料只有三个原子的厚度。他们采用氦离子束照射该材料，离子束被他们聚焦到小于一纳米的表面区域上。
为了生成具有光学活性的缺陷，即我们期望的量子光源，钼或硫原子被从层中精确地“轰击”出来。缺陷就是被称为“激子(电子空穴对)”的陷阱，然后它们会激发出我们期望的光子。
