Разработка технологии создания источников одиночных фотонов на основе двумерных полупроводников, интегрированных с нанофотонными структурами
Источники одиночных фотонов являются ключевыми компонентами в области квантовых вычислений и коммуникаций. Предлагаемая технология позволит формировать источники одиночных фотонов в двумерном полупроводнике непосредственно на оптическом чипе с высокой точностью позиционирования и решить проблему интеграции источников одиночных фотонов с нанофотонными структурами, которые необходимы для контроля оптических свойств и оптимизации сбора излучения от источника.
Ожидается, что в ходе реализации проекта будет создана и отработана технология создания источников одиночных фотонов в двумерных полупроводниках. Ключевым преимуществом технологии будет являться использование атомно-силового микроскопа, который позволит формировать квантовые излучатели в монослое полупроводника прямо на оптическом чипе с высокой точностью позиционирования для обеспечения качественной интеграции с нанофотонными структурами. Нанофотонные структуры позволят контролировать оптические свойства излучателей и оптимизировать сбор фотонов.
Практическими преимуществами будет являться относительная простота технологии, низкая стоимость внедрения в производство, а также качественные оптические свойства получаемых квантовых излучателей (яркость до 1–10 МГц, степень однофотонности излучения более 90 %, рабочая температура до 50–80 К), что позволит применять ее в приборных решениях в области квантовых технологий для генерации одиночных фотонов, например в системах квантового распределения ключей.
