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 🔥
Точки доступа Cisco каждый день захламляют сами себя 5 Мбайт неудаляемых данных 2 ч.
Чат-бот Anthropic Claude Opus написал эксплойт для Google Chrome всего за $2283 2 ч.
Devil May Fly: игроков заворожил геймплейный трейлер авиационного роглайка Delivery Must Complete с элементами Devil May Cry и Ace Combat 3 ч.
Европол попросил 75 000 человек прекратить DDoS-атаки 3 ч.
Mozilla анонсировала Thunderbolt — открытая платформа для запуска ИИ на локальных системах 3 ч.
OpenAI представила ИИ-модель GPT-Rosalind для учёных-биологов 3 ч.
Взрывной олдскульный боевик Huntdown: Overtime с привкусом VHS не заставит себя долго ждать — новый трейлер и дата выхода в раннем доступе Steam 3 ч.
Конференция OS DAY 2026 «Встроенные операционные системы, реальное время» 4 ч.
Warhammer 40,000: Space Marine 2 превзошла «даже самые смелые мечты» издателя — на защиту Империума встали 12 миллионов космодесантников 6 ч.
МТС Exolve: как ставка на self-service за год изменила рынок коммуникаций для бизнеса 6 ч.
Tesla Cybertruck продаётся хуже ожиданий: 19 % машин за квартал Маск купил сам у себя 2 мин.
Электролёт Vertical Aerospace первым в мире совершил ключевой манёвр двигателями под надзором регулятора 17 мин.
Tesla пригрозила штрафом в $50 000 перекупщикам Model S и Model X прощальной серии 21 мин.
IonQ разработала фотонный интерконнект для объединения квантовых компьютеров 2 ч.
Поставки iPhone в Китае в первом квартале взлетели на 20 %, хотя рынок просел на 4 % 2 ч.
Добычу полезных ископаемых на астероидах можно доверить микробам — больше всего им понравились драгметаллы 2 ч.
«Инкаб» начала в Прикамье выпуск компонентов для подводных волоконно-оптических кабелей 2 ч.
SoftBank выпустит облигации на сумму $3,6 млрд, чтобы отдать деньги OpenAI 2 ч.
Несмотря на конфликт, Белый дом ведёт переговоры с Anthropic о доступе к мощному ИИ Claude Mythos 2 ч.
Выходцы из Qualcomm, Apple и Nuvia создали разработчика процессоров Nuvacore 3 ч.