这项进展为科学家提供了一种调节量子发射体的新方法，量子发射体是微观光源，可能在量子计算、安全通信和超灵敏传感器等未来技术中发挥重要作用。
第一作者安格斯·盖尔博士表示，这项工作为研究人员提供了一种宝贵的新工具，可以使这些量子系统更加实用。
“你可以测量这些量子发射体并确认它们的存在，但很难让它们在实际应用中工作。这为我们提供了一种手段，让我们离目标更近了一步——这是迈向实现量子技术的一步，”盖尔博士说。
扭转层结构改变量子光
在实验过程中，盖尔和他的团队发现，扭转材料可以显著改变量子发射体发出的光的颜色和波长。这种变化的幅度尤其值得关注。
大多数研究是在特定的扭转角下制造器件，然后保持不变。相比之下，研究人员能够反复拾取、旋转和重新堆叠材料，从而能够连续修改其特性。
“我们利用了这种材料——六方氮化硼是层状的这一事实。我们可以拾取它、堆叠它、扭转它，并利用这种扭转来调节发射体。对于像金刚石或碳化硅这样的传统材料，你真的无法做到这一点。”
“其优势在于，我们利用这个可扭转平台实现了非常显著的发射位移，”盖尔说。“通常在控制这些系统时，调节幅度非常有限，但在这种情况下，位移远超预期。”
“我们没有试图让hBN缺陷表现得像传统的固态基质，而是利用了hBN自身的优势：其薄层状、可扭转的结构。”
六方氮化硼为何与众不同
盖尔将这种材料的结构比作奶酪切片，而不是一整块奶酪。
“对于一整块奶酪，你很难尝到中间的味道。但对于切片，你可以剥开层，把它们重新放在一起，并改变它们相互作用的方式，”他说。
由于hBN由极薄的层组成，研究人员可以分离并重新组装这些层，这是更传统的量子材料无法做到的。
量子技术的新可能性
通讯作者伊戈尔·阿哈罗诺维奇教授表示，扭转层状材料的能力尤其令人兴奋，因为它可以揭示全新的物理行为。
“你可以取两层本身作用不大的材料，以特定的角度将它们放在一起，突然间你就得到了一个完全不同的系统，”阿哈罗诺维奇教授说。
据阿哈罗诺维奇介绍，这些发现可能有助于推动几种新兴量子技术的发展。
“这些材料最终可用于量子计算通信和量子传感，这将有助于医疗保健、网络安全和改进的GPS等应用；并让我们对实现这些目标所需的构建单元拥有更多的控制权。”