Ученые раскрыли квантовую магию, скрытую в алмазах
Исследователи достигли прорыва в эффективности сбора фотонов из наноалмазов, что приближает создание практических квантовых устройств, работающих при комнатной температуре
Короткое резюме
Международная группа исследователей разработала гибридные наноантенны, которые с эффективностью 80% собирают фотоны из цветовых центров наноалмазов при комнатной температуре. Этот метод решает ключевую проблему квантовых технологий — потерю световых сигналов, открывая путь к созданию практичных квантовых сенсоров и систем защищённой связи.
Проблема заключалась в том, что NV-центры (азотные вакансии) в алмазах — микроскопические дефекты, действующие как квантовые «световые переключатели», — излучали фотоны во всех направлениях, и большая часть света терялась. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме и Университета Гумбольдта в Берлине разместили наноалмазы в точно спроектированных гибридных наноантеннах с рисунком «бычий глаз», которые направляют свет в определённом направлении вместо рассеивания.
Достижение 80% эффективности сбора фотонов при комнатной температуре знаменует значительный прогресс в практической реализации квантовых технологий. Этот метод может быть интегрирован в чиповые конструкции для реальных систем, ускорив разработку квантовых компьютеров, сверхчувствительных сенсоров и защищённых квантовых коммуникационных сетей.
Рекордная эффективность сбора фотонов
Достигнута 80% эффективность сбора фотонов из NV-центров наноалмазов при комнатной температуре
Гибридные наноантенны
Специально разработанные антенны с рисунком «бычий глаз» из металла и диэлектрических материалов направляют свет в определённом направлении
Прецизионное позиционирование
Наноалмазы размещаются в центре антенны с точностью до нескольких миллиардных долей метра
Практическая применимость
Технология работает при комнатной температуре и может быть интегрирована в чиповые конструкции для реальных систем
Текст сгенерирован с использованием ИИ
