中新社北京5月11日電 (記者 張素)中國科學院11日宣布，該院所屬中國科學技術大學完成一項最新研究，首次在類石墨烯單原子層半導體材料中發現非經典單光子發射，打開了通往新型光量子器件的新道路。

　　自2004年有科學家成功制備石墨烯(即單原子層碳)以來，該材料的物理內涵和優異性質引發外界對基礎和應用研究的熱潮。但因石墨烯的電子結構中不具備能隙，限制了其在光電器件方面的應用。

　　不過，新型的有直接帶隙的類石墨烯材料“單原子層過渡金屬硫化物”以其獨特的光電性質受到關注。只是此前國際上所有關于單原子層二維材料的研究集中于經典光學領域，尚未在實驗上觀察到光子反聚束等量子光學現象。

　　中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等與華盛頓大學許曉棟、香港大學姚望合作研究發現，二硒化鎢(WSe2)二維單原子層中的原子缺陷能夠束縛激子，成為非經典的單光子發射器，“和其他的單光子系統相比，這種基于單原子層的單光子器件不僅利于光子的讀取和控制，還可方便地制備和實現與其他的光電器件平臺結合”。

　　這項研究意味著可以實現高效光量子信息處理線路。理論還表明，科學家通過控制電場，可實現對單電子自旋—谷耦合自由度的量子調控，“未來將應用于可容錯量子計算的研究”。

　　事實上，具有潛在前景的基于單原子層的量子調控領域已成為國際競爭焦點。潘建偉團隊的研究成果5日在線發表于《自然·納米技術》，法國強磁場國家實驗室等三個歐美獨立研究團隊也有類似研究成果，但晚于中國團隊投稿。

　　值得一提的是，潘建偉團隊在可擴展光量子信息處理技術的系統研究上已取得一批成果，包括在國際上首次實現單原子層半導體量子器件、實現量子人工智能算法實驗等，在光量子信息領域保持著國際領先地位。(完)