Сегодня 17 апреля 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 🔥
Инсайдер: в Game Pass может появиться тариф с доступом только к эксклюзивам Xbox, а будущее Call of Duty в сервисе под вопросом 25 мин.
Глава Nvidia: у Китая уже есть всё, что нужно для обучения ИИ уровня Claude Mythos 44 мин.
Google рассказала, как правильно разрабатывать приложения для Android с помощью ИИ 2 ч.
Хардкорный шутер Road to Vostok от финского разработчика-одиночки стал хитом раннего доступа Steam — 200 тысяч копий менее чем за две недели 3 ч.
Microsoft переделывает «Пуск» с нуля: изменение размеров, отключение разделов и другие настройки 3 ч.
Steam запустили на Nintendo Switch 3 ч.
Apple исправит ошибку с блокировкой iPhone из-за чешского спецсимвола 3 ч.
«Группа Астра» выпустила инструмент для бесшовной миграции с Windows на Astra Linux 3 ч.
Разработчики Heroes of Might & Magic: Olden Era анонсировали масштабное мультиплеерное тестирование — вход свободный 3 ч.
Россияне пожаловались на сбои в работе мессенджера Max и соцсети «ВКонтакте» 4 ч.
Asus уточнила, какие блоки питания получат кабель ROG Equalizer 12V-2x6 с защитой от выгорания — это будет не бесплатно 2 ч.
«Теплозащитный экран выглядел великолепно»: астронавты Artemis II осмотрели капсулу после возвращения на Землю 2 ч.
OpenAI получит долю в конкуренте Nvidia в сфере ИИ-чипов 3 ч.
Строительство новых ЦОД забуксовало и это может затормозить всю отрасль ИИ 4 ч.
Apple распродала все запасы MacBook Neo — свежие заказы придут не раньше мая 4 ч.
Dreame представила в России передовые роботы-пылесосы и другие новинки 5 ч.
Tesla Cybertruck продаётся хуже ожиданий: 19 % машин за квартал Маск купил сам у себя 5 ч.
Электролёт Vertical Aerospace первым в мире совершил ключевой манёвр двигателями под надзором регулятора 5 ч.
Tesla пригрозила штрафом в $50 000 перекупщикам Model S и Model X прощальной серии 5 ч.
IonQ разработала фотонный интерконнект для объединения квантовых компьютеров 6 ч.