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

　　自２００４年英國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(nèi)涵和優(yōu)異性質(zhì)引發(fā)國際學界研究熱潮。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，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(zhì)受到關(guān)注。只是此前國際上所有關(guān)于單原子層二維材料的研究集中于經(jīng)典光學領(lǐng)域，尚未在實驗上觀察到光子反聚束等量子光學現(xiàn)象。

　　中國科技大學潘建偉、陸朝陽等學者領(lǐng)導的團隊，近期在國際上首次實驗發(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)，并且可以通過外加磁場大幅調(diào)控發(fā)光波長。

　　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現(xiàn)與其他光電器件平臺結(jié)合，例如微納結(jié)構(gòu)諧振腔，實現(xiàn)高效光量子信息處理線路。理論表明，通過電場控制，還可能實現(xiàn)對單電子多自由度的量子調(diào)控，在未來應(yīng)用于可容錯量子計算研究。

　　這項研究近日發(fā)表在國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》上，雜志評價其“開辟了一個新的研究領(lǐng)域”。據(jù)了解，目前基于單原子層的量子調(diào)控領(lǐng)域已成為國際學界競爭的焦點，這期《自然·納米技術(shù)》還發(fā)表了瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院、法國強磁場國家實驗室和美國羅切斯特大學３個研究團隊的類似成果，但他們晚于中國團隊投稿。