Понедельник 18 августа 2025 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Учёные научились вырезать квантовые биты в алмазах с помощью лазера


Учёные научились вырезать квантовые биты в алмазах с помощью лазера

Пятница, 27 Июня 2025 10:37

Учёные из Оксфорда, Кембриджа и Манчестера разработали уникальную технологию точного создания квантовых дефектов в алмазах, что открывает новые горизонты для квантовых технологий, сообщает Innovanews. Исследователи впервые смогли не только формировать одиночные квантовые центры в алмазной решётке, но и наблюдать процесс их активации в реальном времени, что является значительным прорывом в области квантовой физики и материаловедения.

 

В своей работе, опубликованной в журнале Nature Communications, команда учёных применила двухэтапный метод, который позволяет с высокой точностью внедрять атомы олова в синтетический алмаз и активировать их с помощью сверхкоротких лазерных импульсов. Такой подход обеспечивает контроль над положением и свойствами квантовых дефектов, которые способны выступать в роли квантовых битов — фундаментальных единиц информации в квантовых вычислениях и коммуникациях. Как отметил профессор Джейсон Смит из Оксфорда, теперь возможно не только создавать одиночные оловянно-вакансионные центры, но и наблюдать их формирование, что открывает новые возможности для разработки квантовых устройств.

 

Квантовые дефекты, в частности оловянные центры, функционируют как спин-фотонные интерфейсы, обеспечивая связь между спинами электронов и фотонами. Это позволяет эффективно передавать и хранить квантовую информацию. До сих пор такие дефекты было сложно размещать и активировать поодиночке, что ограничивало их применение в масштабируемых квантовых системах. Новый метод сочетает ионную имплантацию одиночных атомов олова с лазерным отжигом, который активирует дефекты без повреждения кристаллической структуры алмаза. Доктор Андреас Турн из Кембриджа подчеркнул, что этот подход может быть адаптирован и для других материалов, расширяя возможности квантовой инженерии.

 

Кроме того, исследователи обнаружили новый тип оловянных дефектов, обозначенный как Type II Sn, что позволяет глубже понять их свойства и поведение. Профессор Ричард Карри из Манчестера отметил, что теперь учёные могут создавать квантовые объекты по запросу, что является ключевым для практического использования квантовых технологий в коммерческих целях.

 

Разработка открывает перспективы для создания квантового интернета — защищённой сети связи, устойчивой к взлому, а также для объединения квантовых компьютеров в распределённые вычислительные системы, способные решать задачи, недоступные классическим машинам. Кроме того, новые сенсоры на основе таких квантовых дефектов могут значительно повысить чувствительность приборов в медицине и геологоразведке.

 

Ранее создание квантовых дефектов в алмазах происходило почти случайным образом, что ограничивало контроль над их свойствами и масштабируемостью. Новый метод позволяет размещать квантовые биты с точностью, сравнимой с размещением транзисторов в современных микросхемах. Однако в исследовании пока не раскрыт вопрос о времени сохранения когерентности таких дефектов в реальных условиях, что остаётся важным для практического применения.

 
 

 
Ванько Ольга Опубликовано в Наука   Теги Новости
Читайте также
На основе данных коллайдера получен ключ к тайнам бозона Хиггса На основе данных коллайдера получен ключ к тайнам бозона Хиггса Специалистами коллаборации ATLAS, работающими на Большом адронном коллайдере, представлены новые результаты исследований, способные приблизить науку к разгадке тайн бозона Хиггса. На Европейской конференции по физике высоких энергий во французском Марселе…
Найден способ защиты мышц космонавтов и лежачих пациентов от атрофии Найден способ защиты мышц космонавтов и лежачих пациентов от атрофии Российскими учеными из Института медико-биологических проблем РАН достигнут большой успех в борьбе с мышечной атрофией. Как сообщают «Известия», разработан метод, способный помочь космонавтам, пожилым и людям с ограниченной подвижностью. Исследование…
Ученые установили, где берут начало финно-угорские народы Ученые установили, где берут начало финно-угорские народы Недавнее исследование, итоги которого опубликованы в журнале Nature, опровергают привычные представления о происхождении этносов уральской языковой общности. Это носители венгерского, финского и эстонского языков, а исследование проводилось на анализе древней…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 23 украинских беспилотника МО: за ночь над регионами России сбили 23 украинских беспилотника Средства ПВО уничтожили и перехватили 23 украинских беспилотника над регионами России за ночь. Об этом сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи с 20:00 мск 17 августа до 06:00…
ФСБ России предотвратила теракт на Крымском мосту ФСБ России предотвратила теракт на Крымском мосту ФСБ предотвратила готовившийся спецслужбами Украины теракт на Крымском мосту. Выявлен и обезврежен автомобиль Chevrolet Volt с мощным самодельным взрывным устройством, задержаны лица, причастные к его доставке в РФ, сообщили в…
ВС России в ходе зачистки Искры обнаружили подвал с телами солдат ВСУ ВС России в ходе зачистки Искры обнаружили подвал с телами солдат ВСУ Российские военные обнаружили десятки тел солдат ВСУ в подвале одного из домов в Искре в ДНР. Это был импровизированный госпиталь, где украинским военным делали перевязки и оставляли умирать. Об этом…
Тема дня
Как Россия вернула себе Курильские острова Как Россия вернула себе Курильские острова

Ровно 80 лет назад, 18 августа 1945 года, началась Курильская десантная операция, в результате котор...

Фото
Разгадана загадка бывших кратерных озер в самых высоких горах Сахары Разгадана загадка бывших кратерных озер в самых высоких горах Сахары

Междисциплинарная исследовательская группа под руководством ученых из Свободного университета Берлин...

Опрос

Чем закончатся 10 дней, которые дал Трамп для достижения перемирия в украинском конфликте?

 

Анекдот дня

Если тебе когда-нибудь придет в голову мысль, что в твоем возрасте не подобает чего-либо делать, просто напомни себе, что ты никогда уже не будешь таким молодым, как сегодня.

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном

цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с

точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии

предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей

сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".