Сегодня 10 октября 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 🔥
Apple берёт контроль: паранормальный экшен Control скоро выйдет на iPhone, iPad и даже Vision Pro 12 мин.
Новый трейлер раскрыл дату выхода Skate Story — сюрреалистического приключения о демоне-скейтере из стекла и боли 2 ч.
«Вернись, я всё прощу»: YouTube позволит некоторым заблокированным авторам вернуться на платформу 10 ч.
Новая статья: Лишнего не надо: обзор тематических поисковых сервисов 11 ч.
Почти $1 млрд сборов гарантировал экранизации Minecraft продолжение — первый тизер и дата выхода «Minecraft в кино 2» 12 ч.
MachineGames отметит 15-летие крупным обновлением для Indiana Jones and the Great Circle с «Новой игрой +» и другими востребованными улучшениями 12 ч.
Яркий мультиплеер и бледная кампания: критики вынесли вердикт Battlefield 6 14 ч.
Приложение OpenAI Sora скачали 1 млн раз менее чем за пять дней 15 ч.
Heroes of Might & Magic: Olden Era всё-таки не выйдет в 2025 году, но есть и хорошая новость — в Steam доступна демоверсия 15 ч.
В Steam и на консолях вышел фэнтезийный боевик Absolum — гибрид роглайта и beat ‘em up с духом легендарных аркад прошлого 16 ч.
В Китае запущено полностью независимое производство подложек из карбида кремния 8 мин.
Intel готовит новый GPU-ускоритель, оптимизированный для инференса 26 мин.
Китайская таможня чинит препоны для ввоза в страну ускорителей Nvidia и не только 2 ч.
Сверхпрочный планшет OSCAL Spider 10 с батареей на 20 000 мА·ч поступил в глобальную продажу 2 ч.
Смартфоны Xiaomi 15T и Xiaomi 15T Pro с камерами с оптикой Leica поступили в продажу 2 ч.
Новая статья: Обзор смартфона HUAWEI nova 14: плоский красавец с крутыми камерами 2 ч.
Китай объявил «нежелательной организацией» лабораторию TechInsights, отслеживающую происхождение чипов Huawei 4 ч.
Intel начала в Аризоне выпуск чипов по технологии 18A, но завоёвывать доверие клиентов придётся непросто 6 ч.
Выяснился дизайн и характеристики VR-гарнитуры Samsung Galaxy XR — конкурента Apple Vision Pro 9 ч.
Ложная надежда: Synology смягчила требования к использованию сторонних HDD/SSD, но профессиональных систем это не коснулось 10 ч.