二硫化钨在量子信息处理中的应用

名古屋大学研究人员发现二硫化钨能帮助光在室温下转换方向，这可能是量子信息处理的未来。科学家们已经产生了圆偏振光，并控制其方向，进而摆脱了笨重的磁铁或非常低的温度。这项由日本名古屋大学研究人员及其同事的研究结果显示，有望开发出可用于光量子信息处理的材料和设备方法。

被称为光子的光粒子具有有趣的特性，它可以被利用来存储和传输数据，并显示出用于量子计算的巨大前景。

为了实现这一点，信息首先被储存在电子中，然后与物质相互作用，产生携带数据的光子。信息可以按照电子的自旋方向进行编码，就像它以0和1的形式存储在计算机的 "二进制数字"一样。当电子在围绕原子运行时，占据了它们所处的能带中的 "谷 "时，数据同时被存储。当这些电子与特定的发光材料相互作用时，它们会产生扭曲的 "手性""谷偏振光"，这显示了存储大量数据的潜力。

然而，到目前为止，科学家们只设法使用磁铁和非常低的温度来产生这种类型的圆偏振光，这使得该技术的广泛使用变得不切实际。

名古屋大学应用物理学家Taishi Takenobu和Jiang Pu带领一个科学家团队开发了一种室温、电控的方法来产生这种手性谷底偏振光。

首先，他们在蓝宝石衬底上植入单层二硫化钨半导体，并在其上覆盖了一层离子凝胶薄膜。电极被放置在设备的两端，并施加一个小电压。这产生了一个电场并最终产生了光。

研究小组发现，在-193°C和室温之间可以观察到手性光，该装置的部分蓝宝石衬底由于合成过程而被自然拉紧。然而，只有在更低的温度下，它才能从无应变区产生。科学家们得出的结论为：该应变在产生室温谷偏振光中起着关键作用。

然后研究人员制造了一个弯曲台，在上面放置了一个塑料基底上的二硫化钨装置。他们使用弯曲平台对他们的材料施加应变，在应变的同一方向驱动电流，并在室温下产生谷底偏振光。对材料施加一个电场，使手性光从一个方向移动到另一个方向移动。

"Takenobu说："单层半导体首次展示了一种能在室温下电气化和切换圆偏振光的发光装置。该团队接下来将进一步优化他们的装置，以期开发出实用的手性光源。该研究题为："基于应力单层半导体的室温手性发光二极管"，发表在《先进材料》杂志上。

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