Verstrengelde licht-emitterende diode (ELED)

Een verstrengelde LED is een licht-emitterende diode die een kwantumstip bevat die de productie van verstrengelde fotonen (lichtdeeltjes) op aanvraag mogelijk maakt. Volgens onderzoekers van Toshiba labs, waar het apparaat is ontwikkeld, kunnen ELED's worden gebruikt om een optische kwantumcomputer te maken die in enkele seconden taken kan uitvoeren waar een high-end conventionele computer jaren over zou doen.

Een LED is een halfgeleiderapparaat dat zichtbaar licht uitzendt wanneer er een elektrische stroom doorheen gaat. De ELED is vergelijkbaar met een halfgeleider-LED, maar zendt door elektrische lading verstrengelde fotonen uit. Hoewel verstrengelde LED's eerder zijn gemaakt met lasers, is de vereiste apparatuur te omvangrijk en te complex om praktisch te zijn voor kwantumcomputertoepassingen. De compacte en eenvoudige aard van verstrengelde LED's maakt het mogelijk om grote aantallen elektronisch adresseerbare verstrengelde lichtemitters op een enkele chip op te nemen.

Entanglement is een verschijnsel van de kwantummechanica waarbij deeltjes gecorreleerd kunnen raken om voorspelbaar met elkaar te interageren, ongeacht hoe ver ze van elkaar verwijderd zijn. Als de spintoestand (de richting van de spin) van één verstrengeld deeltje wordt gemeten, weten we dat de spin van zijn partner in de tegenovergestelde richting is. Het benutten van dit vermogen zou de enorme toename in verwerkingskracht kunnen opleveren die van quantumcomputing wordt verwacht.

Andere mogelijke toepassingen voor verstrengelde LED's zijn onder meer quantumcryptografie.

 

Learn More:
> Ben Hirschler doet verslag van Toshiba's ontwikkeling van verstrengelde LED's.
> Nature geeft de samenvatting van de ELED-studie en biedt het onderzoeksartikel te koop aan.