二硫化鎢在量子資訊處理中的應用

名古屋大學研究人員發現二硫化鎢能幫助光在室溫下轉換方向，這可能是量子資訊處理的未來。科學家們已經產生了圓偏振光，並控制其方向，進而擺脫了笨重的磁鐵或非常低的溫度。這項由日本名古屋大學研究人員及其同事的研究結果顯示，有望開發出可用於光量子資訊處理的材料和設備方法。

被稱為光子的光粒子具有有趣的特性，它可以被利用來存儲和傳輸資料，並顯示出用於量子計算的巨大前景。

為了實現這一點，資訊首先被儲存在電子中，然後與物質相互作用，產生攜帶資料的光子。資訊可以按照電子的自旋方向進行編碼，就像它以0和1的形式存儲在電腦的 "二進位數字字"一樣。當電子在圍繞原子運行時，佔據了它們所處的能帶中的 "谷 "時，資料同時被存儲。當這些電子與特定的發光材料相互作用時，它們會產生扭曲的 "手性""穀偏振光"，這顯示了存儲大量資料的潛力。

然而，到目前為止，科學家們只設法使用磁鐵和非常低的溫度來產生這種類型的圓偏振光，這使得該技術的廣泛使用變得不切實際。

名古屋大學應用物理學家Taishi Takenobu和Jiang Pu帶領一個科學家團隊開發了一種室溫、電控的方法來產生這種手性穀底偏振光。

首先，他們在藍寶石襯底上植入單層二硫化鎢半導體，並在其上覆蓋了一層離子凝膠薄膜。電極被放置在設備的兩端，並施加一個小電壓。這產生了一個電場並最終產生了光。

研究小組發現，在-193°C和室溫之間可以觀察到手性光，該裝置的部分藍寶石襯底由於合成過程而被自然拉緊。然而，只有在更低的溫度下，它才能從無應變區產生。科學家們得出的結論為：該應變在產生室溫穀偏振光中起著關鍵作用。

然後研究人員製造了一個彎曲台，在上面放置了一個塑膠基底上的二硫化鎢裝置。他們使用彎曲平臺對他們的材料施加應變，在應變的同一方向驅動電流，並在室溫下產生穀底偏振光。對材料施加一個電場，使手性光從一個方向移動到另一個方向移動。

"Takenobu說："單層半導體首次展示了一種能在室溫下電氣化和切換圓偏振光的發光裝置。該團隊接下來將進一步優化他們的裝置，以期開發出實用的手性光源。該研究題為："基於應力單層半導體的室溫手性發光二極體"，發表在《先進材料》雜誌上。

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