黃俊銓 | 特約編輯 (臺灣大學化學系碩士生)
光脈衝在控制或是操作量子態時具有相當高的精確度，但是這類型的脈衝通常會具有正負震盪的波形，而這類型的波將大幅降低操作的效率。舉例來說，正向的波將使電荷載體往特定方向移動，然而負向的部分則會往反方向拉。
有鑑於此，來自美國的密西根大學 (University of Michigan) 及德國的雷根斯堡大學 (University of Regensburg)的研究團隊共同合作，研發出具有相當大震幅且相當短的正脈衝，同時負脈衝的振幅則是小到不會影響對電子態的操作。為了達到這項突破，他們將不同的半導體材料如InGaAs和GaAsSb各自交錯生長以形成好幾層的奈米薄膜(nanofilm)，而每層薄膜僅有數個原子的厚度，當雷射脈衝打入薄膜時，即可在介面處產生電荷分離。結合了此奈米薄膜以及其他技術上的突破，他們可以產生出近單極 (quasi-unipolar) 的兆赫脈波 (terahertz pulses)，而這些技術使得可學家可以對新穎量子材料上有更精細的控制。
資料來源
- Meineke, C., Prager, M., Hayes, J. et al. Scalable high-repetition-rate sub-half-cycle terahertz pulses from spatially indirect interband transitions. Light Sci Appl 11, 151 (2022). https://doi.org/10.1038/s41377-022-00824-6
- Near-unipolar laser pulses could control qubits – Physics World
https://physicsworld.com/a/near-unipolar-laser-pulses-could-control-qubits/
