Сегодня 08 марта 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные укротили свет в алмазах для прорыва в квантовых технологиях

Учёные добились значительного прорыва в разработке методики улавливания фотонов от дефектов в алмазах. Представленный метод регистрирует подавляющее большинство фотонов, испускаемых алмазными NV-центрами, причём при комнатной температуре, что открывает путь к новому поколению квантовых датчиков и средствам абсолютно безопасной квантовой связи.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Разработку представили учёные из Еврейского университета в Иерусалиме (Hebrew University of Jerusalem) в сотрудничестве с Университетом Гумбольдта (Humboldt University) в Берлине. Они работали с так называемыми NV-центрами (центрами «азот–вакансия»). Это дефекты в кристаллической решётке алмаза, которые могут играть роль кубитов или квантовых датчиков. Эти центры легко приводятся в состояние суперпозиции и демонстрируют эффект запутанности под воздействием либо света, либо микроволнового излучения. Тем самым NV-центры могут использоваться как для квантовых вычислений, так и для сверхчувствительных датчиков.

При воздействии на такие дефекты в алмазах обычно значительная часть света рассеивалась, что снижало эффективность систем. Новый подход, описанный в журнале APL Quantum, использует гибридные наноантенны в форме мишени для тира (bullseye), состоящие из слоёв металла и диэлектриков, в которые встраиваются наноалмазы с NV-центрами. Это позволяет направлять до 80 % фотонов в нужном направлении при комнатной температуре, что в разы превосходит предыдущие методы.

Техническая суть инновации заключается в интеграции NV-центров в чипы с одновременным усилением и фокусировкой излучения. Наноантенны действуют как оптические линзы на наноуровне, минимизируя потери света и повышая яркость сигнала. Исследователи протестировали лабораторную систему, подтвердив её работоспособность в простых чипах. Такой дизайн не требует криогенного охлаждения, что упрощает производство и интеграцию с существующими электронными системами, делая квантовые технологии более доступными для массового применения.

Потенциальные области применения новой технологии обширны. В квантовой связи она позволит создавать безопасные каналы передачи данных с использованием запутанных фотонов. Сверхчувствительные сенсоры на основе NV-центров найдут применение в медицине для визуализации на клеточном уровне, в навигации для точного позиционирования без GPS и в материаловедении для анализа свойств веществ. Кроме того, это ускорит развитие квантовых компьютеров, делая их компактнее (буквально на чипах) и быстрее, с возможностью масштабирования.

Профессор Кармиэль Рапапорт (Carmiel Rapaport) из Еврейского университета подчеркнул: «Это приближает нас к практическим квантовым устройствам». Доктор Йонатан Любецки (Yonatan Lubotzky) добавил, что его впечатляет простота ориентированного на чипы дизайна и работа при комнатной температуре, что облегчает интеграцию в реальные системы. Это открытие не только продвигает фундаментальную науку, но и открывает коммерческие перспективы, потенциально привнося революцию в отрасли, зависящие от квантовых разработок.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft заявила, что хакеры теперь используют ИИ на всех этапах кибератак 13 ч.
Новая статья: 30 лет Resident Evil — юбилейное путешествие по играм серии. Часть 2 14 ч.
Новая статья: Gamesblender № 766: «возвращение» CS:GO, успехи Resident Evil Requiem и ПК без эксклюзивов Sony 14 ч.
Mozilla готовит масштабный редизайн Firefox с кодовым именем Nova — вот как это будет выглядеть 21 ч.
Энтузиаст превратил Sony PlayStation 5 в игровой ПК под Linux и запустил на ней GTA V 24 ч.
X начала тестировать «рекламу без рекламы» — рекомендации брендов прямо под постами 24 ч.
Anthropic запустила  маркетплейс приложений, построенных на её ИИ-моделях — по примеру Amazon 07-03 06:40
OpenAI представила ИИ-агента Codex Security, который сам находит и закрывает «дыры» в ПО 07-03 06:37
Новая статья: Resident Evil Requiem — два шага вперёд, три назад. Рецензия 07-03 00:03
Nintendo подала в суд на правительство США и потребовала возместить ущерб от пошлин Трампа — «с процентами» 06-03 22:50
Производительность нового MacBook Neo оказалась на уровне MacBook Air M1 10 мин.
Китай стремится обогнать США и стать новым лидером в космической отрасли 5 ч.
Глава робототехнического направления OpenAI уволилась из компании на фоне скандала с Anthropic и Пентагоном 5 ч.
Палмер Лаки собирает $1 млрд для стартапа по возрождению ретроигр и консолей 6 ч.
Дефицит памяти вызвал резкий рост цен на смартфоны китайских марок 6 ч.
Oracle и OpenAI передумали расширять флагманский ИИ ЦОД Stargate в Техасе, чем может воспользоваться Meta 15 ч.
640 Кбайт хватит для ИИ: микроконтроллеры STM32U3B5/C5 со сверхнизким энергопотреблением могут работать даже без батарей 15 ч.
Хранение данных на ДНК в дата-центрах уже в текущем году — французы готовы сделать фантастику реальностью 16 ч.
У OpenAI и Oracle закончились деньги на расширение гигантского ИИ-дата-центра в Техасе 22 ч.
В России создали прототип квантовой оперативной памяти — для компьютеров, радаров и телескопов невероятной чувствительности 22 ч.