Research press release

室温での単一分子からの発光

Nature Communications

Generating light from single molecules at room temperature

室温で有機LEDの単一分子からの単一光子の放出が実証された。この結果は、量子計算や量子光学のための実用的な単一光子デバイスの開発へ道を開くものといえる。詳細を報告する論文は、今週、Nature Communicationsに掲載される。 量子情報技術では、単一光子エミッターと単一光子検出器が用いられており、単一光子を各種デバイスで機能させるには、光子の挙動を電気的に制御する必要がある。すでにいくつかの制御法が存在しているが、いずれも極低温でなければ作動しない。一方、有機化合物は、結合エネルギーが大きいため、この化合物の温度が上昇しても単一光子の挙動を維持できる。今回、M Nothaftたちは、ポリマー中のイリジウム化合物の分子を使って、室温での単一分子からの発光を実証した。発光は、このデバイスに電場を印加した後とレーザー光でデバイスを励起した後で観測された。 このように高い温度で作動するようになったことで、これらの有機LEDを現実世界での量子技術の統合に利用できる可能性が浮上している。

The emission of single photons from single molecules in an organic LED at room temperature is reported in Nature Communications this week. The results offer a route to practical single photon devices for quantum computing or quantum optics. Quantum information technology relies on single photon emitters and detectors, and in order to function with devices this behaviour needs to be electrically controlled. While several schemes already exist, they all require cryogenic temperatures to operate. However, organic compounds have large binding energies, allowing them to maintain single photon behaviour as their temperature increases. Maximillian Nothaft and colleagues used iridium-based molecules in polymers to demonstrate emission of light from single molecules at room temperature. This took place both after applying an electric field to the device and stimulating it with laser light. Such high-temperature operation makes these organic LEDs viable for real-world integration of quantum technologies.

doi: 10.1038/ncomms1637

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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