Сегодня 28 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 🔥
YouTube обновила дизайн встраиваемого плеера — пользователи как водится остались недовольны 4 ч.
Хакеры взломали инфраструктуру Еврокомиссии и похитили 350 Гбайт данных 4 ч.
Российским разработчикам игр предоставили налоговые льготы, как для IT-компаний 4 ч.
«Скрыть мою почту» не гарантирует анонимность — Apple раскрыла пользователя полиции 6 ч.
Microsoft сделает Windows 11 стабильнее за счёт ужесточения требований к драйверам 9 ч.
Apple наняла бывшего руководителя Google, чтобы эффективнее продвигать Siri на рынке 10 ч.
Суд в Нидерландах тоже запретил чат-боту Grok генерировать изображения реальных людей без одежды 11 ч.
Apple: режим Lockdown Mode не позволил хакерам взломать ни одного устройства 12 ч.
Новая статья: Slay the Spire 2 — свободное время, прощай! Предварительный обзор 15 ч.
Новая статья: Обзор нового сезона Warface «Стальные кварталы»: брутальность в каждой катке! 17 ч.
AMD отметила десятилетие платформы AM4 и пообещала продолжить традицию в AM5 2 ч.
Meta готовит две модели умных очков Ray-Ban с коррекцией зрения 3 ч.
Китайская наука растёт с «шокирующей скоростью», и возможно, остальной мир уже проиграл 3 ч.
PON для OOB: Nokia представила платформу Aurelis for Data Centers для удалённого управления оборудованием в ЦОД 3 ч.
В России наблюдаются массовые сбои оборудования в устаревающих ЦОД 3 ч.
Несмотря на два провала, Intuitive Machines получила третий контракт NASA на доставку грузов на Луну 4 ч.
Ayaneo повысит цены и снимет ряд портативных консолей с производства — дефицит памяти взвинтил себестоимость 4 ч.
Sony заморозила продажи карт памяти CFexpress и SD из-за дефицита флеш-памяти 5 ч.
«На Xbox это было не похоже»: Microsoft пояснила, почему остановила кампанию «Это Xbox» 6 ч.
«Смартфон Трампа» всё же существует — недавно его сертифицировала FCC 9 ч.