Het is onderzoekers gelukt een kwantumlichtbron heel precies te schakelen. Dit kan bijvoorbeeld handig zijn bij kwantumcryptografie, een extreem veilige manier van communiceren.

Hiervoor bedachten wetenschappers van de Universiteit Twente en het FOM-instituut een manier om een lichtbron zo aan te passen dat de ze precies op het goede moment één foton, ofwel licht, uitzendt.

De resultaten van het onderzoek staan deze week in het tijdschrift Optics Express.

De lichtbronnen waarmee de onderzoekers werken, bestaan in dit geval uit een enkel atoom of molecuul, gevat in een nanostructuur. Een bestaande toepassing van dit soort licht zit bijvoorbeeld in LED's en lasers.

Controle

Door wel controle te hebben over het moment waarop fotonen uitgezonden worden, zijn bepaalde processen van de kwantummechanica mogelijk beter te bestuderen of te sturen.

Bij kwantumcryptografie is het bijvoorbeeld heel belangrijk om precies te weten wanneer een foton aan zal komen bij de ontvanger en daarvoor moet dan ook bekend zijn wanneer het foton precies wordt verzonden.

Kwantumlichtbron

Het systeem zal moeten werken door kwantumlichtbronnen in een optische trilholte te plaatsen van enkele micrometers groot. Een optische trilholte, of resonator, bestaat uit spiegels die transparant zijn voor een bepaalde kleur licht.

Door er met een laserpuls voor te zorgen dat voor een hele korte periode de 'spiegels’ een bepaalde kleur licht doorlaten, is het mogelijk slechts één foton de trilholte uit te laten komen.

Naast kwantumcryptografie is de schakelaar te gebruiken voor snelle stroboscopen of het bestuderen van ultrasnelle kwantumelektrodynamica.