Сегодня 21 марта 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 🔥
Реклама в ChatGPT забуксовала: крупные агентства вложили сотни тысяч, но аудитории не хватает 3 ч.
«Google Переводчик» научит пользователей правильному произношению с помощью ИИ 5 ч.
На PlayStation появится ИИ-генератор кадров, как у Radeon — но не в ближайшее время 7 ч.
Чиновников обяжут пользоваться мессенджером Max 8 ч.
Пентагон принял боевую ИИ-систему Palantir Maven в качестве основной для армии США 8 ч.
Microsoft представила MAI-Image-2 — ИИ-генератор изображений, который оказался неожиданно хорош в фотореализме и инфографике 8 ч.
Меньше ИИ, больше надёжности: Microsoft рассказала, как будет возвращать утраченное доверие к Windows 11 8 ч.
Суд признал, что «глупые твиты» Илона Маска перед покупкой Twitter привели к убыткам инвесторов 14 ч.
Панель задач Windows 11 всё же станет перемещаемой — как в Windows 10 18 ч.
Microsoft анонсировала самое долгожданное обновление Windows — пользователям дадут контроль над обновлениями 18 ч.
Скандал с контрабандой обрушил акции Supermicro на 33 % — компания запустила реорганизацию 2 ч.
AMD «забыла» представить Ryzen 9 9950X3D2 с двойным 3D V-Cache на этой неделе, показал пресс-релиз ASRock 3 ч.
«Ты получаешь лучшее из обоих миров»: Apple объяснила, почему в процессорах M5 стало три типа ядер 3 ч.
Провайдеры домашнего интернета в Москве готовятся к внедрению «белых списков» — Минцифры это опровергло 5 ч.
«Лунная гонка» продолжается: у Сатурна нашли ещё 11 спутников, а у Юпитера — четыре 5 ч.
Запрыгнуть в последний вагон: Европа арендует Crew Dragon, чтобы слетать на МКС до её закрытия 6 ч.
ИТ-холдинг Т1: только 9 % организаций в России обеспечены вычислительной инфраструктурой для ИИ 6 ч.
Alibaba сообщила об отгрузке 470 тысяч чипов, признав, что они пока уступают решениям NVIDIA и AMD 7 ч.
От чистки ковров к СЖО: Ecolab планирует купить CoolIT почти за $5 млрд 7 ч.
Intel внезапно выпустила мобильный 14-ядерный процессор Core i7-13645HX поколения Raptor Lake 7 ч.