一项新的研究显示了一种制造薄膜以控制单光子发射的创新方法，这促进了基于光、互联网上的安全量子密钥分发和其他技术创建可靠量子计算的努力。

洛杉矶阿拉莫斯实验室主任、材料科学家Michael Pettes说：“有效地控制一些薄膜材料在精确的位置——发射单个光子，所谓的确定性量子发射3354为超越实验室规模的量子材料铺平了道路。多机构研究小组。

这些二维钨/硒薄膜的可扩展性使它们在量子技术中非常有用。单光子产生是量子通信中全光量子计算和密钥分发的必要条件，对量子信息技术的普及至关重要。

该项目被记录为本周《应用物理快报》的一篇专题文章，该文章利用了钨/硒薄膜中具有高空间定位和良好分离的发射位置或尖端的应变。该团队使用多步扩散介导的气体源通过化学气相沉积合成薄膜。

因为材料非常薄，符合针尖的半径，所以材料会向底部弯曲超过百分之几，就像一个人躺在甲床上一样。产生的应变足以改变电子结构，但只是在尖端。来自受影响区域的光的颜色和性质不同于来自胶片其他部分的光。

Pettes说：“虽然需要更多的研究来充分理解机械变形在创建这些量子发射位点中的作用，但我们可以通过使用应变来控制量子光学特性。”这些单光子源构成了基于光子学的全光量子计算方案的基础。"

作者指出，二维材料中的量子发射工程仍处于起步阶段。尽管已经观察到这些材料中缺陷结构产生的单光子，但先前的研究表明非均匀应变场可能影响这种效应。然而，这种紧急情况的机制仍然不清楚，这是洛斯阿拉莫斯正在进行的工作的重点。