Сегодня 19 августа 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 🔥
OpenAI впервые притормозила гонку ИИ — после побега агента и взлома Hugging Face компания приостановила часть обучения 2 ч.
Apple снова прогнулась под ЕС — правила App Store упростят, а комиссии понизят 2 ч.
На Android вот-вот введут 24-часовой карантин для непроверенных приложений — их установка станет гораздо сложнее 2 ч.
После IPO руководство Anthropic получит привилегии при голосовании, перед этим компания собирается привлечь кредит более чем на $10 млрд 3 ч.
Августовский патч для Windows 11 вызывает сбои в некоторых играх и другие проблемы 9 ч.
GOG спасла классическую версию Prince of Persia: The Sands of Time для будущих поколений 11 ч.
Паранормальный боевик Control Resonant ушёл на золото за месяц до релиза, а диски с игрой задержатся 12 ч.
Разработчики амбициозной вампирской ролевой игры The Blood of Dawnwalker снизили системные требования, но есть нюанс 13 ч.
OpenAI представила ChatGPT для подростков — он предназначен для образования и защищён от вредоносного контента 13 ч.
Новый трейлер раскрыл дату выхода Order of the Sinking Star — грандиозной головоломки от автора Braid и The Witness 14 ч.
Объёмы поставок Nvidia H200 в Китай начали измеряться десятками тысяч штук после смягчения позиции местных властей 33 мин.
Sony оценила беспроводные колонки Pulse Elevate для PS5, Portal, ПК и Mac в $220 — они поступят в продажу 12 ноября 2 ч.
Уцелевший после приводнения в Индийском океане Starship добуксировали до Острова Рождества 3 ч.
Новая статья: Обзор складного смартфона Samsung Galaxy Z Fold8, который делает подобные устройства более осмысленными 7 ч.
Zalman выпустила двухбашенные кулеры CNPS15X BP и CNPS12X BP для процессоров с TDP до 285 Вт 7 ч.
Thermal Grizzly начала продавать скальпированные AMD Ryzen 9 9950X3D2 за $1400 9 ч.
За шесть лет производительность стоечных решений AMD возрастёт в двадцать раз 9 ч.
«Наши запасы исчерпаны» — Crucial отказывает пользователям в гарантийной замене SSD 9 ч.
Интернет в России снова засбоил — крупный узел связи пострадал из-за перебоев питания 9 ч.
Квантовый интернет стал ближе — запутанность фотонов впервые сохранили при передаче по не пойми каким проводам 12 ч.