Le groupe de recherche de l'Université de Tohoku, composé du professeur Keiichi Edamatsu et du boursier postdoctoral Naofumi Abe, a démontré la génération de photons uniques non polarisés de manière dynamique et statique à l'aide de diamant. Ce résultat devrait jouer un rôle crucial dans la génération matérielle de nombres aléatoires à l'aide de photons uniques (dé quantique ou tirage au sort quantique), la cryptographie quantique et le test de problèmes fondamentaux en mécanique quantique.

Technologies de l'information quantique, comme l'informatique quantique et la cryptographie quantique, a le potentiel de dépasser les technologies de l'information classiques en termes de sécurité et de capacité. En informatique quantique, les photons uniques jouent un rôle particulièrement important.

Une unité d'information quantique est un bit quantique ou qubit. C'est un système de mécanique quantique à deux états, comme la polarisation d'un seul photon. La recherche conventionnelle s'était concentrée sur la génération de photons uniques dans des états de polarisation pure. Mais maintenant, l'équipe de l'Université du Tohoku a, pour la première fois, photons uniques générés dans des états de polarisation aléatoires.

Dans leur papier, Publié dans Rapports scientifiques , les auteurs présentent la première démonstration que l'émission d'un photon unique à partir d'un défaut composé spécialement orienté (un centre de lacune d'azote) dans le diamant est dynamiquement et statiquement non polarisée avec un caractère aléatoire intrinsèque.