한 그룹은 이론적으로 다음과 같은 문제를 해결했습니다. 의사소통 두 양자점 사이의 빛은 영향을 받을 수 있습니다. 팀은 정보 전송을 통제하는 방법을 보여주거나 에너지 하나의 양자점에서 다른 양자점으로. 이를 위해 연구진은 양자점처럼 작용하는 두 개의 양자점 또는 나노결정의 전자 구조를 계산했습니다. 결과는 양자점 내 전자의 움직임을 실시간으로 시뮬레이션하는 데 사용될 수 있습니다. 소위 양자점은 다양한 용도로 사용되는 새로운 종류의 재료입니다. 이는 나노미터 범위의 크기를 갖는 작은 반도체 결정으로 얻어집니다. 광학적, 전기적 특성은 시중에 나와 있는 최신 세대의 평면 TV에서 이러한 결정의 크기에 따라 제어될 수 있으며, 특히 밝고 고해상도의 색 재현을 보장합니다. 그러나 퀀텀닷은 염료뿐만 아니라 태양전지나 반도체 부품에도 사용된다. 또한 양자 컴퓨터의 큐비트라고 불리는 컴퓨팅 구성 요소까지 바로 사용됩니다.
이제 HZB의 Annika Bande 박사가 이끄는 팀은 이론 출판물에서 원자론적 관점을 통해 서로 다른 양자점 간의 상호 작용에 대한 이해를 확장했습니다. Annika Bande는 HZB에서 전자 역학 및 분광학 이론 그룹을 이끌고 있으며 양자 물리 현상의 기원에 관심이 있습니다. 양자점은 극히 작은 나노결정이지만 수천 개의 원자와 다수의 전자로 구성됩니다. 최근 Freie Universität에서 박사 학위를 취득한 이론 화학에서는 이러한 반도체 결정의 전자 구조가 슈퍼컴퓨터로는 계산하기 어렵다는 점을 강조합니다. 그러나 개발된 방법은 문제를 거의 설명하지 않습니다. 이 경우, 우리는 실제 나노결정의 특성을 갖는 약 100개의 원자로 구성된 양자점의 축소 버전을 사용하여 작업하고 있습니다.
이 접근 방식을 통해 1년 반의 개발 끝에 메츠 소재 CNRS-Université de Lorraine의 Jean Christophe Tremblay 교수와 협력하여 각각 수백 개의 원자로 구성된 두 개의 양자점의 상호 작용을 시뮬레이션할 수 있었습니다. 구체적으로 우리는 이 두 양자점이 빛에 의해 제어되는 에너지를 어떻게 영구적으로 흡수, 교환, 저장할 수 있는지 조사했습니다. 첫 번째 광 펄스는 여기를 위해 사용되고 두 번째 광 펄스는 저장을 유도합니다. 연구자들은 크기와 기하학의 영향을 포착하기 위해 세 가지 서로 다른 양자점 쌍을 조사했습니다. 또한, 그들은 가장 높은 정밀도로 전자 구조를 계산하고 펨토초(10-15초)의 해상도로 실시간 전자 움직임을 시뮬레이션했습니다.
