Cr/Au per il Gating in una Microstruttura di AlGaAs/GaAs

Introduzione Lapossibilit` adiscambiareinformazioniinmodosicuro,alriparodapossibili intercettazioni,` edifondamentaleimportanzaperlosviluppodiapplicazioni cruciali, come, ad esempio, home-banking e voto elettronico. Al fine di garantire la sicurezza nelle comunicazioni, sono stati proposti dei protocolli basati sulla crittografia quantistica. Essi sono incentrati sullo scambio di informazioni codificate nello stato quantistico di singole particelle, come, ad esempio, la polarizzazione di singoli fotoni. Attualmente, il principale ostacolo ad un’implementazione efficiente del- la crittografia quantistica ` e costituito dalla mancanza di sorgenti di singolo fotone con le caratteristiche appropriate. Le sorgenti utilizzate pi` u comune- mente, sia in ambito sperimentale che commerciale, sono infatti basate su laser impulsatifortementeattenuati,iqualinonrispondonosufficientemente alle esigenze di sicurezza imposte dai protocolli in oggetto. In questo contesto si colloca il progetto europeo SECOQC, finalizzato alla realizzazione di una rete basata sulla crittografia quantistica. Nell’am- bito di questo progetto, la Scuola Normale Superiore di Pisa ha il compito di mettere a punto una sorgente di singoli fotoni ad elevato bit-rate, ba- sata sul trasporto controllato di singoli elettroni in una eterostruttura di semiconduttori, per mezzo di un’onda acustica superficiale (SAW), da una regione drogata n ad una regione p. La ricombinazione di questi con le lacune presenti nella regione p porterebbe all’emissione di singoli fotoni. In questa sezione presenter` o i principi costruttivi di tale sorgente, se- condo lo schema proposto da Foden et al. [1] nel 2000, di cui in Fig. 1 ` e riportata una rappresentazione. Il dispositivo proposto si basa su una eterostruttura di AlGaAs/GaAs, progettata in modo da realizzare al suo interno un pozzo quantico di GaAs, comprendenteunagiunzioneplanaretraunaregioneditiponedunaditipo p, connesse da una regione intrinseca che funge da canale di conduzione. Le SAW sono particolari onde elastiche che si propagano lungo la su- perficie di un mezzo; esse permettono di concentrare l’energia trasportata entro una distanza dalla superficie del materiale dell’ordine della lunghezza d’onda. Sono prodotte da opportuni dispositivi detti trasduttori (non rap- presentati in figura), costituiti da una serie di ‘‘dita” di metallo (finger) con undeterminatoperiodospazialechedannoluogoadunastrutturaa pettine: ad essi viene fornita una tensione alternata alla frequenza di risonanza della 5