Сегодня 03 февраля 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 🔥
The Outer Worlds 2 и Avowed не оправдали ожиданий Microsoft, но это не конец для Obsidian 35 мин.
OpenAI бросила все силы на улучшение ChatGPT — и потеряла многих ведущих разработчиков 47 мин.
PayPal обзавёлся новым гендиректором — это бывший глава HP Энрике Лорес 2 ч.
Тратили больше, играли меньше: Epic Games Store подвёл итоги 2025 года 2 ч.
Новым курсом: российские ИБ-вендоры изучают перспективы выхода на рынки Китая и Индии 3 ч.
Китай вырвался вперёд: в шестёрке лучших открытых ИИ-моделей в мире не осталось американских 3 ч.
Kingdom Come: Deliverance, High on Life 2, Avatar: Frontiers of Pandora: Microsoft раскрыла главные новинки Game Pass в первой половине февраля 3 ч.
Microsoft начала раннее тестирование Windows 11 26H2 — а пока «основным местом для новых функций» останется версия 25H2 3 ч.
Всего 3,3 % пользователей Microsoft 365 согласились платить за Copilot 3 ч.
Датамайнер: Half-Life 3 станет «самой оптимизированной игрой, которую когда-либо выпускала Valve» 4 ч.
В межзвёздной среде впервые нашли сложное соединение серы — ещё одно свидетельство космического происхождения органики 3 ч.
В Китае запретили электромобили с выдвижными дверными ручками 3 ч.
OpenAI не устроили чипы NVIDIA для инференса, теперь она ищет альтернативы 4 ч.
Apple захватила 69 % американского рынка смартфонов — у Samsung в пять раз меньше 5 ч.
Xiaomi выпустила на глобальный рынок 27-дюймовый 200-Гц FHD-монитор G27i 2026 за $157 6 ч.
«Шоковая заморозка» для серверов: китайские учёные научились охлаждать системы ИИ за 20 секунд без фреона 6 ч.
Сделка на триллион с четвертью: SpaceX приобрела xAI 6 ч.
«Байкал Электроникс» открыл свободный доступ к документации на серийный микроконтроллер Baikal-U 7 ч.
Спутник-платформа RuVDS для разработки космического ПО успешно выведен на орбиту 7 ч.
В Китае создали компактный твердотельный лазер для ранее недоступного VUV-диапазона — выиграют наука, космос и чипмейкеры 8 ч.