Сегодня 08 сентября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Разработчики нашумевшей гоночной игры Forza Horizon 6 опровергли слухи о переносе релиза на PS5 17 мин.
Российский бизнес могут в обязательном порядке перевести на суверенный ИИ 20 мин.
Календарь релизов 7–13 сентября: Sprawl Zero, Wardogs, Hot Wheels Infinite Rush и Halloween 10 ч.
Хакеры взломали Liquid Network и похитили биткоины на $320 млн 10 ч.
Инсайдеры раскрыли, чего ждать от загадочного шутера Blizzard по StarCraft 10 ч.
Моддер поразил фанатов демонстрацией кооператива и вида от третьего лица для классического стелс-экшена Metal Gear Solid 12 ч.
Huawei представила ускоренную HarmonyOS 7 с ИИ-агентами, защитой от мошенников и новым интерфейсом 14 ч.
«Погибнут многие храбрые рыцари»: многострадальная MMO по League of Legends превратилась для Riot Games в поход за Святым Граалем 14 ч.
Новый трейлер подтвердил дату выхода Airframe Ultra — ретрофутуристического гоночного боевика, который выглядит как дитя Road Rash и «Акиры» 16 ч.
«Базис» приобрёл 70 % разработчика ИИ-платформы наблюдаемости Proto Observability 17 ч.
Китайская CXMT первой в мире начала массовые поставки памяти типа LPDDR6 для смартфонов 2 ч.
Новая статья: Компьютер месяца — сентябрь 2026 года 7 ч.
Новая статья: Обзор умных часов HUAWEI WATCH GT 7 Pro: пора вставать на лыжи 9 ч.
Xiaomi обновила 27-дюймовый монитор Redmi A27U — разрешение 4K, частота 240 Гц и 90-Вт зарядка USB-C 10 ч.
SK hynix успешно расширяет производство памяти DRAM по передовому техпроцессу 1c 11 ч.
Анонсирован флагманский 3-дюймовый планшет Xiaomi Pad 9 Pro Max с чипом Xring O3 и памятью LPDDR6 12 ч.
Xiaomi бросила вызов складному iPhone: представлен широкоформатный Xiaomi 18 Fold с чипом Xring O3, LPDDR6 и 200-Мп камерой 15 ч.
Производители смартфонов массово игнорируют требования ЕС — более 80 % устройств не имеют данных о ремонте 15 ч.
LG представила 14" ноутбук Gram Book AI 2026 с чипом Intel Wildcat Lake и автономностью до 30 часов 15 ч.
Производители памяти не успевают за спросом — зато их выручка взлетела на 60 % во втором квартале 15 ч.