Сегодня 25 сентября 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 🔥
Starbreeze извинилась за вероломное повышение цены сборника Infamous Collection с DLC для Payday 2 и отменила подорожание 25 мин.
Кроссплатформенная поддержка модов для The Witcher 3: Wild Hunt не выйдет в 2025 году — CD Projekt Red отложила горячо ожидаемое обновление 3 ч.
Подростковые аккаунты в Facebook теперь доступны по всему миру — у них повышена приватность и усилен родительский контроль 3 ч.
Hades 2 вырвалась из раннего доступа — критики и пользователи Steam оценили игру на 94 % 4 ч.
Selectel запустила программу OpenFix по работе с открытым кодом за вознаграждение 4 ч.
Эффектный геймплейный трейлер раскрыл дату выхода амбициозного корейского боевика Crimson Desert — предзаказ доступен в российском Steam 5 ч.
В App Store завирусилось приложение Neon — людям платят за записи их телефонных разговоров 5 ч.
Европейцы вынудили Microsoft предоставить им дополнительный год обновлений Windows 10 бесплатно 6 ч.
Персонажи в играх заговорят реалистичнее — Nvidia выпустила открытый ИИ-инструмент Audio2Face для речевой анимации 6 ч.
Как Ghost of Tsushima, только лучше: критики вынесли вердикт Ghost of Yotei 6 ч.
Eurocase представила корпус M9 Max-Fish Tank с выделенным вентилятором для видеокарты 17 мин.
Xiaomi показала чехол, превращающий Xiaomi 17 Pro в портативную консоль в духе Game Boy 35 мин.
Micron похвасталась разработкой GDDR7 со скоростью выше 40 Гбит/с для видеокарт будущего и ИИ-систем 60 мин.
Учёные объяснили аномальное ядро Меркурия — давным-давно в него врезалась планета-близнец 2 ч.
Представлен Xiaomi 17 — первый в мире смартфон на Snapdragon 8 Elite Gen 5 3 ч.
ПК на Snapdragon станут дружелюбнее к геймерам — поддержка античита Epic, периферии Razer и не только 4 ч.
Qualcomm показала живьём флагманский 18-ядерный Snapdragon X2 Elite с набортной памятью 4 ч.
Scythe представила 1,23-килограммовый кулер Mugen 6 Dual Fan White Edition белого цвета 5 ч.
Honor показала флагман Magic8 Pro с ИИ-кнопкой и чипом Snapdragon 8 Elite Gen 5 6 ч.
Qualcomm показала сверхтонкие мини-ПК на Snapdragon X2 Elite с пьезоэлектрическими кулерами AirJet 6 ч.