Сегодня 08 августа 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 🔥
Хакеры превратили навыки для ИИ-агентов в оружие — вредоносные пакеты скачали 1,7 млн раз 2 ч.
Техдиректор Meta: ИИ следует использовать, чтобы выполнять больше работы, а не больше отдыхать 2 ч.
Spectre возвращается: новая атака TONTOU ломает защиту процессоров Intel и AMD 3 ч.
Ретейлеры хотят покупателей из ChatGPT, но не хотят отдавать OpenAI их данные 3 ч.
Cloudflare представила облачный браузер Kitesurf для ИИ-агентов 4 ч.
Хакеры похитили данные покупателей модульных ноутбуков Framework 5 ч.
Microsoft Edge прекратит поддержку Manifest V2 и отключит блокировщика рекламы uBlock Origin до конца 2026 года 9 ч.
Новая статья: Kusan: City of Wolves — горячая линия с животными. Рецензия 15 ч.
Breathedge стала бесплатной на 48 часов, а Breathedge 2 готовится ворваться в ранний доступ Steam 16 ч.
Новый геймплейный трейлер подтвердил дату выхода Serious Sam: Shatterverse — адреналинового шутера на пятерых про мультивселенную Сэмов 17 ч.
Первому Mac Pro исполнилось 20 лет — Apple тогда завершила переход на Intel 51 мин.
В США увидели военную угрозу в дронах с лидарами и тепловизорами — в том числе потребительских 2 ч.
В США создали молекулярный анализатор размером с футляр для AirPods — это гигантский скачок к домашней диагностике онкологии 3 ч.
Европа доработала планы по созданию «суверенного» конкурента Starlink 4 ч.
Зонд NASA Lucy начал настройку камер для съёмки троянских астероидов Юпитера 4 ч.
Китайские производители оборудования для полировки кремниевых пластин добились прогресса в качестве технологического процесса 8 ч.
Nvidia не будет успевать за спросом на компоненты ЦОД и в следующем году, это ограничит темпы экспансии SpaceX в сегменте 9 ч.
Google DeepMind считает, что память типа HBF будет востребована в инференсе 9 ч.
Руководить продажами в Intel назначен Дин Жарнак, имеющий опыт работы в Marvell 10 ч.
Lumilens вышла из скрытого режима и привлекла $700 млн с оценкой в $5,51 млрд 13 ч.