Hintergrund
Für die sichere Datenübertragung wird Quantenkryptographie genutzt werden. Günstige Quellen von einzelnen Photonen sind die Grundlage für eine Massenanwendung. Das Ausstrahlen von mehr als einem Photon gleichzeitig führt zur Aufspaltung der Photonenanzahl (PNS), was ein Abhören ermöglicht.
Technische Beschreibung
Zurzeit ist der einzig bekannte, kosteneffektive Ansatz, der ein potenzielles Arbeiten bei Raumtemperatur ermöglicht, der, eine LED mit Bragg Reflektor und Oxid-Blende, bekannt aus der VCSEL Technologie, zu nutzen, um Einzelphotonen von einzelnen Quantenpunkten (QP), die unter oder über, aber im Zentrum der Blende positioniert sind, zu emittieren.
Die Einführung eines piezoelektrischen Stellmotors ermöglicht die Einstellung der Matrize durch äußere Spannung und macht die Emissionsenergie einstellbar. Die laterale und vertikale Ausdehnung des Stellmotors durch angelegte Spannung kontrolliert die Matrizenmodi und QP-Emissionsenergie.
Außerdem ist die Ausbeute eines einzelnen Photons erhöht zusammen mit einem Anstieg der möglichen Bit-Rate in den Gbit/s Bereich.
Anwendungsmöglichkeiten
Die Erfindung ist grundlegend für die Massenproduktion von günstigen Einzelphotonenquellen, basierend auf Standard Halbleitertechnologien für die Quantenkryptographie.
Abb.: Beispielhafte Verkörperung des Einzelphotonenemitters
