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利用半导体量子点高度纠缠光子的量子密码学
半导体量子点即使在最大亮度下也能发射极化纠缠光子对，且多对发射概率极低。使用保真度高达 0.987(8) 的量子点源，我们在此实现量子密钥分发，在 13 小时的时间跨度内，平均量子比特错误率低至 1.9%。为了验证原理，在两栋由 350 米长的光纤连接的建筑物之间使用 BBM92 协议执行密钥生成，在 80 MHz 的泵送速率下，平均原始（安全）密钥速率为 135 比特/秒（86 比特/秒），无需借助时间或频率过滤技术。我们的工作证明了量子点作为基于纠缠的量子密钥分发和量子网络的光源的可行性。通过提高激发速率并将量子点嵌入最先进的光子结构中，原则上可以实现每秒千兆比特范围内的密钥生成速率。
使用超低噪声 SQUID 放大器实现量子点的灵敏射频读出
半导体中的电子自旋是最先进的量子比特实现方式之一，也是利用工业工艺制造的可扩展量子计算机的潜在基础 [1–3]。一台有用的计算机必须纠正计算过程中不可避免地出现的错误，这需要很高的单次量子比特读出保真度 [4]。用于错误检测的全表面码要求在计算机的每个时钟周期内读出大约一半的物理量子比特 [5]。直到最近，自旋量子比特装置中的单次读出只能通过自旋到电荷的转换来实现，由附近的单电子晶体管 (SET) 或量子点接触 (QPC) 电荷传感器检测 [6–9]。然而，如果使用色散读出，硬件会更简单、更小，这利用了双量子点中单重态和三重态自旋态之间的电极化率差异 [10–13]。可以通过与量子点电极之一粘合的射频 (RF) 谐振器监测由此产生的两个量子比特状态之间的电容差异。量子点中的电荷跃迁也会发生类似的色散偏移，这样反射信号有助于调整到所需的电子占据 [14–16]。色散读出的优势在于它不需要单独的电荷传感器，但即使在自旋衰减时间较长的系统中，电容灵敏度通常也不足以进行单次量子比特读出 [17–23]。最近，已经在基于双量子点的系统中展示了色散单次读出 [24–28]，但为了提高读出保真度，仍然需要更高的灵敏度。
量子点中孔的旋转放松基准和单个量子验证性
摘要：我们研究了2×2元素量子点阵列中单螺旋状态和多霍尔方向上的孔自旋松弛。我们发现，对于具有单孔和五孔职业的量子点，旋转松弛时间t 1高至32和1.2 ms，为孔量子点设定了自旋松弛时间的基准。此外，我们通过测量每个值对栅极电压的谐振频率依赖性来研究量子通讯性和电场灵敏度。，我们可以为单台和多孔量子位调整较大范围内的谐振频率，同时发现共振频率仅弱依赖相邻门。尤其是，五孔值谐振频率对其相应的柱塞门敏感20倍以上。出色的单个量子可调性和长期的自旋松弛时间在锗中有望在茂密的二维量子点阵列中，可寻求和高实现旋转矩阵，以获取大规模量子信息。关键字：锗，量子点，旋转放松，Qubits Q
碳量子点作为荧光纳米化学传感器用于选择性检测氨基酸
碳量子点 (CD) 是小于 10 纳米的碳纳米粒子，具有吸引人的光致发光特性、良好的水溶性、高稳定性和生物相容性。该名称源于其最重要的特性：荧光，这使它们可以与量子点（荧光半导体纳米粒子）同化。它们与这些的不同之处在于它们主要由碳组成，碳是一种通常无毒的元素，预计这将为它们在生物领域的应用带来显著优势。因此，CD 这个名字反映了发射与入射光不同波长的光的组成和特性。自从 Xu 等人发现它们以来，CD 一直被广泛地用作光的来源。 2004 年，1 圆二色球被应用于不同的基础研究环境和非常技术性的应用，从分子通讯 2-5 到治疗诊断 6，以及用于检测特定分析物 7、8，特别是金属离子。 9-11 此外，正如 Sun 等人所证明的，通过表面钝化，圆二色球荧光产量大大增加。 12 虽然圆二色球荧光的化学-物理机制尚未完全了解，13 但文献中发现，荧光可以通过多种因素进行调节：粒度（量子效应）、表面基团、表面缺陷、具有不同程度 π 共轭的荧光团和位于团簇的 sp 2 碳和基质的 sp 3 碳之间的电子空穴。 14 − 16 最近的研究表明，光学特性会因所用的合成方法、钝化、掺杂和 CD 的尺寸而有很大差异。17 − 22 这表明荧光可能取决于纳米粒子的表面，特别是可能导致某些波长吸收的“表面缺陷”。23 因此，表面的功能化
PBSE，PBS和PBTE半导体量子点及其应用的光学特性
摘要 - 使用BRUS方程研究了限制方程中PBSE，PBS和PBTE半导体的光学性质。结果表明QD表现出尺寸依赖性的光学行为，因此，由于量子限制，QDS表现出可调的带隙和发射波长。随着QD尺寸的减小，所有三种材料的吸收边缘和发射峰均为蓝色。发现PBSE QD即使在较大尺寸的情况下也会显示出明显的量子限制。由于其相对较大的激子BOHR半径（〜46 nm），随着尺寸从10 nm降低到2 nm，频带gap从0.27 eV增加到1 eV，将吸收和排放转移到近红外（NIR）中，导致应用于NIR PhotodeTectors，太阳能电池，太阳能电池，太阳能电池，杂音，并将其应用于。此外，与PBSE相比，PBS QDS在较小的激子BOHR半径（〜20 nm）上显示出较小的量子限制效应。随着尺寸从10 nm降低到2 nm，带隙从0.41 eV增加到1.5 eV，将吸收和发射从NIR转移到可见范围。这是在太阳能电池中使用的，NIR光电探测器和LED可见。此外，PBTE QD还显示出明显的量子限制效应，因为它们相对较大的激子BOHR半径（〜46 nm）。随着尺寸从10 nm降低到2 nm，带隙从0.32 eV增加到约1 eV，将吸收和发射转移到NIR和中红外（miR）区域，使其成为红外探测器，热电和miR应用的出色材料。在研究的半导体材料中，PBS QD通常显示出带隙的最大增加，尺寸降低，使其适合需要更大的带隙可调性的应用，其次是PBSE和PBTE。这些不同的光学特性是由于其独特的电子特性和激子BOHR半径所致。
阐明石墨烯量子点对结核分枝杆菌感染的潜力
基于碳的纳米材料（CNM）治疗，尤其是石墨烯 - 氧化物（GO）已经显示出对分枝杆菌的有希望的活性（De Maio等，2019）。即使GO没有显示直接的杀菌活性，它也能够将分枝杆菌置于网中，从而干扰正常的巨噬细胞感染（De Maio等，2019）。此外，由于活性氧（ROS）产生的增加，二线抗TB药物LineZolid的共同给药导致了协同的抗MTB效应（De Maio等人，2020年）。然而，GO板与异念珠菌或amikacin的相互作用干扰并阻碍了抗生素活性（De Maio等，2020）。此外，当基于外周血单核细胞的MTB感染模型中使用GO时，我们观察到控制分枝杆菌复制的失败，这在很大程度上是由于抗单核细胞和CD4 T细胞的毒性（Salustri et al。，2023）。
与氟化和氢化光致变色分子相关的量子点中的光致发光切换
光致变色分子的转化能力可产生明亮的光控制开关。光致变色分子是一类化合物，在辐照时在两种不同的形式之间表现出可逆的异构化，并具有特定的波长的光。这些分子具有广泛的应用，包括在数据存储/光学记忆中，生物成像和高灵敏度光学开关。10 - 15个PCM在纳米材料中也已广泛使用，它们提供了一种机制，它们提供了使用非侵入性的光间接控制纳米材料系统的组装和性能的机制，该光线具有非侵入性并允许高水平的远程空间分辨率。16 PCMs have been used in conjunction with nanoparticles (NPs) to switch a NP catalyst on/o ff , 17 to aggregate NPs and disperse them, 18,19 to control the uorescence levels of NPs between two states (both by using Förster resonance energy transfer (FRET) 7,20 and charge tunneling 8 ), to switch a NP system's magnetization, 21,22
单分散胶体量子点簇内的均匀共振能量转移
同质 FRET 过程依赖于供体发射和受体吸收之间的光谱重叠。只有当 QD 彼此足够接近时，才会发生这种情况。这就是我们添加 APTES 将它们聚集成簇的原因。因此，从小波长到大波长的相关能量转移导致 QD 群体的发射带红移。从现象学上讲，这种红移类似于我们在胶体悬浮液中增加 QD 浓度时观察到的红移。在这种情况下，QD 不会聚集且不会相互耦合，因此它们无法实现同质 FRET。然而，鉴于它们的高浓度，内滤波效应 (IFE) 开始发挥作用。每个 QD 仍然发光，但会显著吸收其他 QD 的光。这是一种纯粹的集体自吸收现象，在整个 QD 群体的规模上，依赖于吸收和发射之间的光谱重叠 [3]。给定等式。 (S13)，同源 FRET 可以正式描述为一种统计现象，涉及整个 QD 群体的吸收 A (λ) 和发射光谱 I 0 (λ) 之间的有效重叠，方式与 IFE 类似，只要 ∆ S ≳ δλ ，即 A (λ) ≈ I 0 (λ + ∆ S) 在重叠的光谱范围内（见图 S2）。出于这些原因，我们在此建议，首先，计算由于内滤波效应（IFE）引起的红移，其次，将结果推断到形式上类似的同源 FRET 情况。
与 MoS2 纳米带和纳米管量子点的非破坏性低温接触
这里，我们展示了透明导电和半规则库仑阻塞，可通过施加栅极电压进行调节，即使在超低温（T 基区 ≃ 15 mK）实验中也是如此。这是基于最近的发现，即可以使用半金属铋实现与平面 MoS 2 的室温欧姆接触：[38] 由于费米能级钉扎是由界面处金属和半导体态的杂化引起的，[39] 降低费米能级附近的接触态密度违反直觉地实现了可调谐性和透明导电。虽然（可能是基板引起的）无序仍然存在，但我们的数据表明接触处明显没有电荷陷阱，并且接触电阻很低。这代表着接触质量的显着改善。在低温极限 T ≤ 100 mK，我们观察到单能级传输的迹象。