Сегодня 24 ноября 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 🔥
Дископанковый шутер RetroSpace в духе System Shock получил новый геймплейный трейлер и сроки выхода 43 мин.
Meta «похоронила» исследование о вреде соцсетей — теперь в суде ответят и она, и TikTok, и Google 2 ч.
«Вот и поиграли»: российский MMO-шутер Pioner выйдет 16 декабря в раннем доступе Steam, но не для России и Беларуси 2 ч.
Российская служба каталогов ALD Pro дополнилась ИИ-помощником для системных администраторов 2 ч.
Амбициозный шутер Ferocious отправит игроков выживать и управлять динозаврами — геймплейный трейлер и дата выхода 7 ч.
Онлайн-опросам грозит коллапс: ИИ научился почти идеально имитировать человека и накручивать нужные ответы 7 ч.
Игра по-крупному: CD Projekt Red сосредоточится на блокбастерах и перестанет выпускать ответвления вроде «Гвинта» 7 ч.
Цукерберг и топ-менеджеры Meta откупились от иска на $8 млрд за слив данных миллионов пользователей 9 ч.
Звезда загадочного хоррора OD от Кодзимы не дожил до возобновления съёмок 10 ч.
«Чёрная пятница» в «Пассворке»: скидка 50 % на корпоративный менеджер паролей 10 ч.
MSI выпустила игровой монитор MAG 274QPF X32 — 1440p, 320 Гц и консольный режим 25 мин.
Подорожание видеокарт неотвратимо: AMD уведомила о повышении цен, потому что ИИ съел всю память 38 мин.
На китайском чёрном рынке начали торговать инженерными образцами Intel Panther Lake — и они работают 2 ч.
«Яндекс» запустил роботизированную доставку в Санкт-Петербурге 2 ч.
Nokia инвестирует $4 млрд в производство и исследования в США 3 ч.
PLDT оснастит базовые станции роборуками и ИИ, чтобы оптимизировать покрытие сети в реальном времени 4 ч.
IXcellerate построит в Московском регионе кампус на 130 МВт для размещения двух новых ЦОД 4 ч.
Технологии тысячеядерного RISC-V-ускорителя Esperanto будут переданы в open source 5 ч.
Intel может приложить руку к будущим процессорам Apple и Qualcomm, но не к производству кристаллов 5 ч.
iPhone Air оказался мало кому нужен: продажи идут в три раза хуже, чем ожидала Apple 7 ч.