打破世界纪录！台湾清华大学研发出全球最亮量子光源

2021-04-14 13:58

C114讯 4月12日消息（余予）来自台湾清大的消息显示，该校材料系林皓武教授通过自行研发的喷雾合成法，研发出稳定性极高且自我修复能力的量子点。其产生的单光子亮度更打破世界纪录，成为室温条件下最亮的量子光源材料，可望引领未来量子通讯及量子计算应用的重大突破。

据悉，钙钛矿量子点是量子光源的明日之星，但其却稳定性不足。林皓武教授指出，比起其他的量子光源，钙钛矿量子点可在室温下实现单光子放光，且具有高量子产率、高色纯度等优良的光学特性，其近年来在国际材料研究领域受到极大的关注；但其缺点是寿命不长，激发发光后只能存活数分钟，成为应用上难以突破的障碍。

针对钙钛矿量子点的稳定性问题，林皓武教授研究团队独家研发喷雾合成法，大幅增加两种溶液的接触表面积，使其能够在量子点外表包覆一层均匀的有机保护层，在连续24小时的高强度激发下，仍维持高亮度。

林教授指出，用这种喷雾合作成法制备的钙钛矿量子光源，只要用其他量子光源约1％的能量激发，它的单光子亮度就能达到每秒900万光子数，已创下世界纪录，成为史上最亮的光子源；此外，它的高单光子纯度高达98％，兼具高亮度、高纯度及高稳定度等众多优点。

更令人惊喜的是，林皓武教授表示，以此方式制备的钙钛矿量子点还具有独特的自我修复能力，在极高强度雷射的激发下遭到损坏、亮度衰煺后，只要休息几分钟，就能重新恢复原来的高亮度。

林教授解释，如果将制备量子点晶体的程序比喻为包水饺，过去科学家一直碰到水饺破皮的问题，有人只好改用不同材料的水饺皮，也有人想办法把水饺皮包厚一点、或包两层，“我做的事很简单，就是不断改良包水饺的手法。”林教授谦虚地说。

该项重大突破由林皓武指导博士生，以及本校物理系褚志崧副教授、美国西北大学化学系夏勒（Richard Schaller）教授跨国合作共同完成。

附：量子光源性能比较（来源：台湾清大官网）

作者：余予来源：C114通信网

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