Сегодня 23 сентября 2025
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 🔥
Исполнитель роли Тревора в GTA V оказался равнодушен к GTA VI и призвал геймеров читать Достоевского 6 мин.
«Яндекс» поселил «Алису» на флагманском ИИ в мессенджерах Max и Telegram 17 мин.
Intel признала устаревшей встроенную графику Tiger Lake, Rocket Lake, Alder Lake и Raptor Lake — драйверы будут выходить реже 43 мин.
Кодзима показал первый постер шпионского боевика Physint в духе Metal Gear и анонсировал ещё одну экранизацию Death Stranding 58 мин.
Google снова попытаются разорвать на части — Минюст США потребовал отделения рекламного бизнеса 2 ч.
Производитель Peugeot, Opel и Fiat заявил об утечке данных клиентов после хакерской атаки 3 ч.
Крупнейшие корпорации заливают миллиарды в ИИ, даже не понимая, зачем им это нужно 4 ч.
Трамп на этой неделе объявит, что сделка по TikTok соответствует требованиям закона, но не получит «золотую акцию» 5 ч.
Perplexity запустила ИИ-агента для электронной почты — он будет копаться в Outlook и Gmail за $200 в месяц 14 ч.
Комедийное приключение The Dungeon Experience от автора Paradigm заручилось поддержкой Devolver Digital и получило демоверсию в Steam 16 ч.
Мечта Маска забуксовала: роботакси Tesla в Калифорнии будут вовсе не беспилотными и не совсем такси 18 мин.
Huawei собралась за три года догнать Nvidia в сфере ИИ, завалив рынок ускорителями Ascend и не только 21 мин.
SoftBank, Meta и др. проложат между Японией и Сингапуром подводный интернет-кабель Candle длиной 8 тыс. км 47 мин.
Найдётся всё: Китай запустил самый мощный в мире георадар, от которого в толще Земли ничего не скроется 57 мин.
Dreame открыл в Москве флагманский магазин нового формата 2 ч.
Учёные укротили свет в алмазах для прорыва в квантовых технологиях 2 ч.
К ИИ готов: одобрен проект первого в России ЦОД гиперскейл-класса 2 ч.
Relativity Networks и британская Network Planning Solutions займутся коммерческим внедрением полого оптоволокна 5 ч.
Дженсен Хуанг: сделка с OpenAI не навредит другим клиентам Nvidia 7 ч.
Совместный проект Nvidia и OpenAI потребует энергию 10 ядерных реакторов 8 ч.