河北
波兰华沙大学物理学院的科学家们观察到了一种二维层状材料ZnPS3的单光子发射。这项工作标志着低维材料在量子信息科学应用方面迈出了关键一步，新加坡国立大学和荷兰拉德堡德大学的研究人员也参与了这项研究。
量子计算被认为是计算领域的下一个前沿领域。量子计算机目前仍在开发中，一旦实现大规模商业化，它们将使当今最快的超级计算机看起来像过时的计算器。多项实验表明，量子计算机可以在几秒钟内完成超级计算机需要几十年才能完成的计算。
这得益于其核心技术。量子计算机不使用二进制比特，而是使用量子比特（qubits），量子比特可以同时存储0和1之间的多个值。在计算时，它们可以利用这些值并行进行计算，这使得量子计算机比使用二进制比特的传统计算机快指数倍。
寻找量子材料
量子计算的潜力促使初创企业和大学竞相寻找可用作量子比特的材料。迄今为止，大多数方法都需要将材料冷却到接近绝对零度的温度，才能识别和操控量子态。
虽然这在研究环境中可行，但如果量子计算真要实现规模化，就需要能在室温下运行。金刚石中的色心已被广泛研究用于量子系统，并展现出良好的应用前景。然而，一类新材料的出现——二维范德华层状晶体——凸显了金刚石的不足。
二维晶体可以轻松转移并放置到任意基底上，从而能够无缝集成到微型电路、硅芯片甚至光纤中。这种通用性的最大好处在于，它让我们可以在单个芯片上设计多组件电路，为集成量子处理器打下了基础。
波兰研究人员的发现
华沙大学的研究人员研究了磷三硫化锌（ZnPS3）的薄片，这种材料的厚度只有几纳米。这种材料有3.63 eV的宽带隙。带隙这么宽的材料，需要很大的能量才能把电子释放出来。
这使得这类材料能够在更高的电压和温度下运行，同时让处理器以更高频率运行而不会明显损耗能量。带隙更大的材料需要更小的冷却系统，并且还能比硅基硬件做得更小。
当研究人员用激光激发该材料时，其晶格结构中的点缺陷产生了一连串光子。这些光子具有高度偏振性，这在量子密码学等研究方向中是一种很有用的特性。
然而，他们工作中很大一部分是要弄清楚使得单光子得以发射的微观机制。他们假设，单个磷原子空位就是发射的源头。
研究结果发表在《ACS Nano》杂志上。
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