Сегодня 28 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 🔥
Культурный мегапроект соавтора Disco Elysium скоро выйдет из тени — объявлена дата анонса амбициозной ролевой игры Red Rooster 3 ч.
Minecraft получит первое за 15 лет новое измерение — продажи игры превысили 425 миллионов копий 5 ч.
ИИ-агентов научат соблюдать «границы»: Nvidia представила платформу Open Agent Safety 6 ч.
«Давненько я так сильно не ждал игру»: релизный трейлер Ace Combat 8: Wings of Theve разгорячил фанатов перед скорым взлётом 6 ч.
Китайский ИИ завоёвывает корпоративную Америку: компании США всё чаще используют открытые ИИ-модели ради экономии 9 ч.
Гендиров OpenAI и Anthropic вызвали на допрос в Сенат Австралии по делу о взломе правительственного сайта ИИ-агентом 9 ч.
Журналисты выяснили, почему Китай в отличие от Запада не боится «конца света» из-за ИИ 10 ч.
Первые обзоры Gears of War: E-Day выйдут за пять дней до официального релиза, но есть нюанс 11 ч.
«Это не пустышка»: амбициозный шутер с открытым миром StarCraft уже достиг играбельного состояния и будет «на 100 %» от Blizzard 12 ч.
Шпионский боевик следующего поколения Physint в духе Metal Gear Solid обойдётся Xbox «значительно» дешевле, чем PlayStation 13 ч.
Представлены смарт-часы Honor Watch 6 Pro, которые умеют звать на помощь при исчезновении пульса 52 мин.
«Культурный ренессанс»: Bose представила проводные наушники с шумоподавлением за $99 3 ч.
Хуанг уверен в дальнейшем росте Nvidia: компания расширила выкуп акций на рекордные $150 млрд 3 ч.
Мини-ПК за $7399: представлена рабочая станция Minisforum на Ryzen AI Max+ Pro 495 с 192 Гбайт памяти и SSD на 2 Тбайт 3 ч.
Honor представила Magic 9 — компактный флагман со Snapdragon 8 Elite Gen 5, парой 200-Мп камер ARRI и поддержкой телеконвертеров 5 ч.
Батарея на 11 000 мА·ч, прошлогодний Snapdragon и камера на 200 Мп: Honor представила геймерский смартфон Magic 9 Super Edition 6 ч.
Исторический пуск: Starship впервые вышел на орбиту Земли — несмотря на барахлящие двигатели 6 ч.
Honor представила флагман Magic 9 Pro Max с двумя 200-Мп камерами и квадратной фронталкой 6 ч.
Неооблако Nscale привлекло $3,36 млрд в преддверии IPO — одним из крупнейших инвесторов стала NVIDIA 9 ч.
Sony перестанет принимать участие в выставке CES в Лас-Вегасе 9 ч.