Ученые выдвинули гипотезу, что муар возбуждает - электронно-дырочные пары, заключенные в муаровые интерференционные полосы, которые накладываются друг на друга со слегка смещенными узорами, могут функционировать как кубиты в нанопроводниках следующего поколения.

Однако из-за дифракционных ограничений при измерениях было невозможно в достаточной степени сфокусировать свет, что вызывало оптические помехи от многих муаровых экситонов.

Чтобы решить эту проблему, исследователи из Университета Киото разработали новый метод уменьшения количества муаровых экситонов для измерения времени квантовой когерентности и реализации квантовой функциональности. Команда наблюдала изменение сигналов фотолюминесценции муаровых экситонов в процессе изготовления.

"Мы объединили методы электронно-лучевого микрообработки с реактивным ионным травлением. Используя интерферометрию Майкельсона для анализа сигнала излучения одного муарового экситона, мы смогли напрямую измерить время его квантовой когерентности", - объясняет Казунари Мацуда из Института перспективной энергетики Киото.

Результаты показывают, что квантовая когерентность одиночного муарового экситона остается стабильной при температуре -269°C более 12 пикосекунд, что в десять раз дольше, чем у экситона в исходном материале - двумерном полупроводнике. Замкнутые муаровые экситоны в интерференционных полосах предотвращают потерю квантовой когерентности.

"Мы планируем заложить основу для следующего этапа экспериментов по продвижению квантовых вычислений и других квантовых технологий в следующем поколении нанопроводников", - добавляет Мацуда.