Ett team av UTS -forskare har gjort ett stort genombrott som kan bana väg för nästa generation av kvantkommunikation.

Laget, från Materials and Technology for Energy Efficiency Research Strength vid UTS Science, har hittat ett material som avger en enda puls av ett kvantljus vid behov vid rumstemperatur, ta bort ett av hindren för extremt snabb och säker informationsbehandling.

Tills nu, rumstemperatur-kvantemitrar har bara observerats i tredimensionella material som diamanter som hindrar integration av dessa komponenter i chips och kommersiella enheter. Världen tävlar därför om att hitta kvantljuskällor i atomtunna material som grafen - det berömda enda lagret av kolatomer.

"Detta material - sexkantig hexagonal bornitrid (bor- och kväveatomer som är arrangerade i en bikakestruktur) - är ganska unikt, "Docent Mike Ford sa." Det är atomtunt och används traditionellt som smörjmedel; men vid noggrann bearbetning kan den avge kvantiserade ljuspulser - enstaka fotoner som kan bära information.

"Det är viktigt eftersom ett av de stora målen är att göra optiska datorchips som kan fungera baserat på ljus snarare än elektroner, fungerar därför mycket snabbare med mindre värmeproduktion. "

De enda fotonkällorna upptäcktes av Trong Toan Tran, Kerem Bray, Mike Ford, Milos Toth och Igor Aharonovich från UTS Science, vars resultat just har publicerats i den prestigefyllda tidskriften Naturnanoteknik .

Docent Igor Aharonovich sa att de enkla fotonkällorna är ljusare än någon annan tillgänglig för närvarande, och är lovande möjliggörare för absolut säker kommunikation och kvantberäkning.

"Du kan skapa mycket säkra kommunikationssystem med hjälp av enstaka fotoner, "förklarade docent Igor Aharonovich." Varje foton kan användas som en qubit (kvantbit, på samma sätt som vanliga elektroniska bitar), men eftersom man inte kan avlyssna enstaka fotoner, informationen är säker. "

Doktorand Trong Toan Tran sa att resultaten visar på en oöverträffad potential för hexagonal bornitrid för storskaliga nanofotonik- och kvantinformationsbehandlingsanordningar.

"Detta material är mycket lätt att tillverka, "sa han." Det är ett mycket mer lönsamt alternativ eftersom det kan användas vid rumstemperatur; det är billigt, hållbar och finns i stora mängder.

"I slutändan vill vi bygga en" plug and play "-enhet som kan generera enstaka fotoner på begäran, som kommer att användas som en första prototypkälla för skalbar kvantteknik som kommer att bana väg för kvantberäkning med sexkantig bornitrid, " han sa.