悉尼科技大学的研究人员展示了一种通过扭转原子级薄的氮化硼层来控制微小量子光源的新方法。这一进展为科学家提供了一种调节量子发射体的新方法，而这些微观光源可能在未来的量子计算、安全通信和超灵敏传感器等技术中发挥重要作用。首席作者安格斯·盖尔博士表示，这项工作为研究人员提供了一种有价值的新工具，使这些量子系统更具实用性。盖尔博士说：“你可以测量这些量子发射体并看到它们的存在，但在实践中使它们工作很困难。这让我们有了一个杠杆，可以更接近这一点——朝着量子技术实现的一步。” 扭转层会改变量子光 在实验中，盖尔和他的团队发现，扭转材料可以显著改变量子发射器发出的光的颜色和波长。变化的幅度尤其引人注意。大多数研究是在特定的扭曲角度下创建设备并保持不变。相比之下，研究人员能够反复提起、旋转和重新堆叠材料，使他们能够不断修改其属性。盖尔表示：“我们利用氮化硼（hBN）是层状材料的事实。我们可以提起它、堆叠它、扭转它，并利用这种扭转来修改发射器。你无法用钻石或碳化硅等传统材料做到这一点。”他补充道：“好处在于，我们使用这个可扭转的平台以非常显著的幅度改变了发射。通常，当你控制这些系统时，操纵的范围非常有限，但在这种情况下，位移远远超出了预期。”“我们没有试图使hBN缺陷像传统的固态宿主那样运作，而是充分利用了hBN自身的优势：它的薄层、可扭转的结构。” 氮化硼为何与众不同 盖尔将这种材料的结构比作切片奶酪，而不是一个坚固的块。“用一块奶酪，你实际上无法触及中间的味道。但通过切片，你可以剥掉层，重新组合并改变它们的相互作用，”他说。因为hBN由极薄的层组成，研究人员可以以常规量子材料无法做到的方式分离和重组这些层。 量子技术的新可能性 监督作者伊戈尔·阿哈罗诺维奇教授表示，能够扭转层状材料尤其令人兴奋，因为这可以揭示全新的物理行为。他说：“你可以将两层单独来说没有多大作用的材料，在特定角度组合在一起，突然间你就得到了一个完全不同的系统。”据阿哈罗诺维奇教授称，研究结果可能有助于推动几种新兴的量子技术的发展。“这些材料最终可以用于量子计算、通信和量子传感，这将有助于医疗保健、网络安全和改进GPS等应用；并使我们对达到这些目标所需的构建块有更多控制权。”