Сегодня 15 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 🔥
Новая статья: ARC Raiders — выживает общительнейший. Рецензия 9 ч.
Почитать и покататься: Минцифры расширило список веб-ресурсов, доступных при отключении мобильного интернета 10 ч.
Google обязали заплатить €572 млн немецким сайтам сравнения цен Idealo и Producto за то, что поисковик мешал их работе 10 ч.
Microsoft прикрыла лазейку для бесплатной активации Windows посредством KMS38 10 ч.
Вдохновлённый S.T.A.L.K.E.R. кооперативный шутер Misery вернулся в Steam — разработчики уладили конфликт с GSC Game World 11 ч.
Амбициозный симулятор жизни Paralives не выйдет 8 декабря в раннем доступе Steam — объявлена новая дата релиза 13 ч.
Биткоин упал ниже $95 000 на фоне снижения акций криптобирж и технологических компаний 14 ч.
Google предложила Еврокомиссии поменять подход к рекламе вместо продажи активов 14 ч.
Глава Microsoft раскритиковал идею единой доминирующей ИИ-модели на замену человека 14 ч.
WhatsApp интегрируется со сторонними мессенджерами в Европе — все чаты в одном месте 15 ч.
Google потратит на строительство трёх новых ЦОД в Техасе $40 млрд 40 мин.
В Китае замечен прототип обновлённого электромобиля Xiaomi SU7 2 ч.
В следующем году Samsung намеревается продать 7 млн складных смартфонов 3 ч.
Авоська для Apple iPhone за $230 была распродана за считанные часы 4 ч.
Доля трафика ChatGPT начинает сокращаться на фоне роста популярности Gemini 8 ч.
Retro Games выпустила THEA1200 — полноразмерную реплику культового Amiga 1200 за €190 9 ч.
Европейский Очень большой телескоп в Чили увеличил чувствительность в десять раз — удивительные находки не заставят себя ждать 10 ч.
Распахните небо! У вас накурено: выбросы CO₂ от сжигания ископаемого топилва установили новый рекорд 10 ч.
Asus представила GeForce RTX 5060 и RTX 5060 Ti Dual Evo с короткими печатными платами и сдвинутым разъёмом питания 12 ч.
MSI представила плату PRO B840M-P EVO WIFI6E PZ начального уровня с разъёмами питания на обратной стороне 12 ч.