นครซินจู๋ ไต้หวัน –(BUSINESS WIRE)–12 มิถุนายน 2564

แม้ว่าควอนตัมดอทเพอรอฟสไกต์ (PQDs) เป็นดาวรุ่งท่ามกลางอิมิตเตอร์ควอนตัมหลายตัว ความไม่แน่นอนโดยธรรมชาติของพวกมันได้จำกัดการพัฒนาของพวกเขา ปัจจุบันศาสตราจารย์ Hao-Wu Lin จากภาควิชาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์, ศาสตราจารย์ Chih-Sung, Chuu จากภาควิชาฟิสิกส์ และศาสตราจารย์ Richard D. Schaller จากภาควิชาเคมีที่มหาวิทยาลัยมหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์น ได้ร่วมกันพัฒนา PQDs ที่มีความเสถียรสูงและความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองโดยใช้ขั้นตอนที่ง่ายและคุ้มค่า: สเปรย์สังเคราะห์ ซึ่ง PQDs ของพวกเขาแสดงความสว่างโฟตอนเชิงเดี่ยวอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน แน่นอนที่พวกเขาทำลายสถิติโลกด้วยวัสดุอิมิตเตอร์ควอนตัมที่อุณหภูมิห้องที่สว่างที่สุด ซึ่งเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญสำหรับการประมวลผลข้อมูลของควอนตัม

ข่าวประชาสัมพันธ์ฉบับนี้ประกอบด้วยมัลติมีเดีย รับชมฉบับเต็มได้ที่นี่: https://www.businesswire.com/news/home/20210611005011/en/

ศาสตราจารย์ Hao-Wu Lin จากภาควิชาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ที่ NTHU มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาอิมิตเตอร์ควอนตัมที่สว่างที่สุดในโลกที่อุณหภูมิห้อง (ภาพ: National Tsing Hua University)

Lin กล่าวว่าตรงกันข้ามกับอิมิตเตอร์ควอนตัมอื่นๆ PQDs สามารถรับรู้การปล่อยโฟตอนเชิงเดี่ยวที่อุณหภูมิห้องด้วยคุณสมบัติทางแสงที่ดีเยี่ยมรวมถึงอัตราส่วนควอนตัมที่สูงและความบริสุทธิ์ของโฟตอนเชิงเดี่ยวที่สูง ทำให้เหมาะสำหรับการคำนวณเชิงควอนตัมและการสื่อสารเชิงควอนตัมในอนาคต ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา PQDs ได้รับความสนใจเป็นอย่างมากจากนักวิจัยจากต่างประเทศ ซึ่งคาดหวังที่จะขยายความเสถียรของวัสดุให้เหลือเพียงไม่กี่นาทีภายใต้การกระตุ้น

วิธีการดั้งเดิมในการเตรียม PQDs นั้นเกี่ยวข้องกับการผสมสารละลายสองชนิดที่แตกต่างกันในขวดแก้วโดยตรง ทีมนักวิจัยของ Lin ใช้วิธีการสเปรย์สังเคราะห์เพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสของสารตั้งต้น และสร้างชั้นสารอินทรีย์ที่ป้องกันแบบเดียวกันบนพื้นผิวของ PQD แต่ละตัว ผลลัพธ์ PQDs ที่ได้จะคงความสว่างไว้แม้หลังจากการกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง 24 ชั่วโมงภายใต้ความเข้มของแสงสูง ซึ่งเป็นการปรับปรุงความเสถียรอย่างมาก

การค้นพบที่น่าประหลาดใจคือ PQDs ที่สเปรย์สังเคราะห์เหล่านี้มีความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองที่ไม่เหมือนใคร แม้ว่า PQDs จะได้รับความเสียหายและเสื่อมโทรมเมื่อถูกกระตุ้นภายใต้แสงที่มีความเข้มสูงมาก แต่ก็กลับคืนสู่ความสว่างเดิมหลังจากหยุดพักหลายนาที งานวิจัยของทีมปรากฏในวารสาร ACS Nano อันทรงเกียรติระดับนานาชาติซึ่งครอบคลุมฉบับล่าสุด

Lin เปรียบเทียบการเตรียมควอนตัมดอทเหล่านี้กับการทำเกี๊ยว บางคนลองใช้ส่วนผสมที่แตกต่างกัน บางคนลองใช้แผ่นห่อที่หนาขึ้น และบางคนก็พยายามเพิ่มแผ่นห่อเป็นสองเท่า แต่ทีมของเขาเน้นไปที่วิธีการห่อเกี๊ยวให้สมบูรณ์แบบ

ผู้เขียนบทความวารสารฉบับแรกคือ Bo-Wei Hsu นักศึกษาปริญญาเอกที่ NTHU เมื่อหวนคิดถึงช่วงเวลาที่เขาค้นพบการซ่อมแซมตัวเองของ PQDs ซึ่ง Hsu กล่าวว่า “ภายหลังจากการกระตุ้นอย่างแรง PQDs ค่อยๆ จางลง แต่หลังจากนั้นไม่นานพวกมันก็ฟื้นความสว่างดังเดิม – และฉันแทบจะไม่เชื่อสายตาของฉันเลย!” Hsu ได้ทำการทดลองซ้ำหลายครั้ง และในที่สุดก็เชื่อในตัวเองว่า PQDs มีความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองได้อย่างแท้จริง

Lin ตั้งข้อสังเกตว่าอิมิตเตอร์ควอนตัมเพอรอฟสไกต์ด้วยสเปรย์สังเคราะห์ต้องใช้ความเข้มของการกระตุ้นเพียง 1% ที่จำเป็นโดยอิมิตเตอร์ควอนตัมอื่น ๆ และให้ความสว่างโฟตอนเชิงเดี่ยวเกิน 9 ล้านโฟตอนต่อวินาทีซึ่งเป็นสถิติโลกใหม่ นอกจากนี้ความบริสุทธิ์ของโฟตอนเชิงเดี่ยวยังค่อนข้างสูงถึง 98% ด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม เช่น ความสว่างโฟตอนเชิงเดี่ยวสูง ความบริสุทธิ์ของโฟตอนเชิงเดี่ยวที่สูง และความเสถียรที่สูง อิมิตเตอร์ควอนตัมเพอรอฟสไกต์จึงเป็นวัสดุที่มีแนวโน้มว่าจะนำไปใช้ในอนาคตในการคำนวณเชิงควอนตัมและการสื่อสารเชิงควอนตัมได้

รับชมเวอร์ชันต้นฉบับบน businesswire.com: https://www.businesswire.com/news/home/20210611005011/en/

ติดต่อ:

Holly Hsueh
NTHU
(886)3-5162006
hoyu@mx.nthu.edu.tw

เนื้อหาใจความในภาษาต้นฉบับของข่าวประชาสัมพันธ์ฉบับนี้เป็นฉบับที่เชื่อถือได้และเป็นทางการ การแปลต้นฉบับนี้จึงมีจุดประสงค์เพื่ออำนวยความสะดวกเท่านั้น และควรนำไปเทียบเคียงอ้างอิงกับเนื้อหาในภาษาต้นฉบับ ซึ่งเป็นฉบับเดียวที่มีผลทางกฎหมาย