新華社合肥５月１２日電（記者 徐海濤） 記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校潘建偉、陸朝陽(yáng)等學(xué)者與美國(guó)華盛頓大學(xué)許曉棟、香港大學(xué)姚望合作，近期在國(guó)際上首次在類石墨烯單原子層半導(dǎo)體材料中發(fā)現(xiàn)非經(jīng)典單光子發(fā)射器，連接了量子光學(xué)和二維材料這兩個(gè)重要領(lǐng)域，打開(kāi)了一條通往新型光量子器件的道路。

　　自２００４年英國(guó)科學(xué)家成功制備石墨烯（即單原子層碳）以來(lái)，該材料的物理內(nèi)涵和優(yōu)異性質(zhì)引發(fā)國(guó)際學(xué)界研究熱潮。但因石墨烯不具備可直接發(fā)光的電子結(jié)構(gòu)，限制了其在光電器件方面的應(yīng)用。

　　近年來(lái)，新型的有直接帶隙的類石墨烯材料“單原子層過(guò)渡金屬硫化物”，以其獨(dú)特的光電性質(zhì)受到關(guān)注。只是此前國(guó)際上所有關(guān)于單原子層二維材料的研究集中于經(jīng)典光學(xué)領(lǐng)域，尚未在實(shí)驗(yàn)上觀察到光子反聚束等量子光學(xué)現(xiàn)象。

　　中國(guó)科技大學(xué)潘建偉、陸朝陽(yáng)等學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，近期在國(guó)際上首次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二硒化鎢二維單原子層中的原子缺陷能夠成為發(fā)射單光子的器件，具有很好的單色性和偏振性質(zhì)，并且可以通過(guò)外加磁場(chǎng)大幅調(diào)控發(fā)光波長(zhǎng)。

　　與其他單光子系統(tǒng)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，并且可方便地制備和實(shí)現(xiàn)與其他光電器件平臺(tái)結(jié)合，例如微納結(jié)構(gòu)諧振腔，實(shí)現(xiàn)高效光量子信息處理線路。理論表明，通過(guò)電場(chǎng)控制，還可能實(shí)現(xiàn)對(duì)單電子多自由度的量子調(diào)控，在未來(lái)應(yīng)用于可容錯(cuò)量子計(jì)算研究。

　　這項(xiàng)研究近日發(fā)表在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》上，雜志評(píng)價(jià)其“開(kāi)辟了一個(gè)新的研究領(lǐng)域”。據(jù)了解，目前基于單原子層的量子調(diào)控領(lǐng)域已成為國(guó)際學(xué)界競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，這期《自然·納米技術(shù)》還發(fā)表了瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院、法國(guó)強(qiáng)磁場(chǎng)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)羅切斯特大學(xué)３個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的類似成果，但他們晚于中國(guó)團(tuán)隊(duì)投稿。