Срочно
IT и медиа

Ученые заявляют, что квантовый алмаз станет основой квантовой связи и компьютеров будущего

Физик из лаборатории нанооптики и плазмоники Центра наноразмерной оптоэлектроники МФТИ, совместно с итальянским коллегой предсказал возможность превращения искусственно созданных дефектов кристаллической решетки алмаза в сверхъяркие и эффективные квантовые излучатели. Работа опубликована в журнале New Journal of Physics.

Исследование посвящено созданию эффективных однофотонных источников с электрической накачкой - устройств, излучающих одиночные фотоны при пропускании электрического тока. Они дают возможность сгенерировать одиночный фотон «по требованию», просто приложив напряжение, причем вероятность получить на выходе ноль фотонов исчезающе мала, а генерация одновременно двух и более фотонов невозможна.

Согласно новому исследованию, на основе дефектов в структуре алмаза на атомном уровне можно сделать эффективные источники одиночных фотонов, причем более перспективные, чем аналогичные устройства на основе квантовых точек. Переход на однофотонные технологии позволит более чем в тысячу раз повысить энергоэффективность существующих устройств обработки и передачи информации и откроет путь к созданию различных квантовых устройств, отмечают ученые.

Исследователям впервые удалось установить механизм электролюминесценции центров окраски в алмазе и разработать подход к его количественному описанию. Они выяснили, что не все состояния центров окраски можно возбудить электрически, несмотря на то, что они «доступны» при оптическом возбуждении. Это связано с тем, что при оптической накачке дефекты ведут себя подобно изолированным атомам или молекулам (таким как водород или гелий), практически не взаимодействуя с кристаллом алмаза. Электрическое же возбуждение, наоборот, основывается на обмене электронами между дефектом и кристаллом алмаза, в то время как при оптическом возбуждении, дефекты не расстаются со своими электронами. По словам ученых, некоторые дефекты могут за один акт излучить последовательно два фотона из разных зарядовых состояний, что открывает путь к принципиально новым квантовым устройствам обработки и передачи информации, которые ранее никто просто не рассматривал ввиду невозможности таких процессов при оптической накачке.

Важным результатом работы является то, что исследователи выяснили, почему ранее не удавалось наблюдать высокой интенсивности однофотонного излучения. Это связано с технологически сложным процессом легирования алмаза фосфором, который не позволял создать достаточную концентрацию электронов проводимости в кристалле.

Проведенные расчеты показывают, что современные технологии легирования позволяю достичь интенсивности однофтонного излучения более 100 тысяч фотонов в секунду, и характеристики только улучшаются при нагреве устройства: более 100 миллионов фотонов секунду при 200 градусах Цельсия. «Наш однофотонный источник - одно из немногих, если не единственное оптоэлектронное устройство, которое нужно нагреть, чтобы улучшить его характеристики, причем эффект улучшения составляет три порядка. Обычно же, наоборот, как электронные, так и оптические устройства нужно охлаждать, прикрепляя к ним радиаторы с вентиляторами или помещая их в жидкий азот», – отмечают ученые. По его словам технологическое совершенствование процесса легирования алмаза позволит увеличить яркость еще в 10-100 раз.

Комментарии

Главные события

Адвокат Иван Павлов не комментирует связь Фомченкова с делом о госизмене в ЦИБ ФСБ

Адвокат Иван Павлов не комментирует связь Фомченкова с делом о госизмене в ЦИБ ФСБ

Интернет

Интервью  

все интервью
Цифра дня
1
миллион
  • рабочих мест появится в Новой Москве к 2035 году
  • достиг курс биткоина, обновив исторический максимум
  • технически извлекаемых запасов нефти осталось в мире, по оценке BP
  • может потерять экономика Франции в случае выхода страны из еврозоны
  • выделило правительство на подготовку Универсиады-2019 в Красноярске
  • могут достигнуть затраты на строительство домов в Москве вместо «хрущевок»
  • отзывает Honda в России из-за проблем с подушками безопасности
  • составит совокупная стоимость жилой недвижимости Москвы через пять лет
  • объем размещения акций российскими компаниями с начала 2017 года, достигший максимума за шесть лет
1из10
  • Россия очень могущественная страна в современном мире. Поэтому в ходе голосования выбрали именно кандидатуру России, без какой-либо оглядки на политическую обстановку.
    Цитата дня: Абдулхаким Аль-Шино, Президент Международного совета военного спорта (CISM)
    Абдулхаким Аль-Шино,  Президент Международного совета военного спорта (CISM)
  • У России три союзника — Армия, ВМФ и Военно-промышленный комплекс. Поздравляю наших верных союзников с Днём защитника Отечества! Особая моя благодарность ветеранам!
    Цитата дня: Дмитрий Рогозин, вице-премьер РФ
    Дмитрий Рогозин,  вице-премьер РФ
  • «Общее сокращение стран ОПЕК и не ОПЕК позволило сократить дисбаланс между спросом и предложением. Цены стабилизировались, рынок стал менее волатильным... и мы видим возврат инвестиций»
    Цитата дня: Александр Новак, министр энергетики РФ
    Александр Новак,  министр энергетики РФ
  • «Я знаю ожидания москвичей. Ожидания связаны с тем, чтобы эти дома ("хрущевки") снести и на их месте новое жилье построить. Мне представляется, что это и было бы самым правильным решением»
    Цитата дня: Владимир Путин, президент России
    Владимир Путин,  президент России
  • «Когда бюджет Минсельхоза составляет 220 млрд руб., а потери нашей основной отрасли — хлебопечения — составляют 60 млрд руб., это чудовищные пропорции... Нужно принимать экстренные меры»
    Цитата дня: Ирина Яровая, вице-спикер Госдумы
    Ирина Яровая,  вице-спикер Госдумы
  • «Это оружие, которое способно преодолеть и сегодняшнюю, и завтрашнюю, и послезавтрашнюю ПРО США. Мы разорвем эту оборону»
    Цитата дня: Дмитрий Рогозин, вице-премьер России
    Дмитрий Рогозин,  вице-премьер России
  • «Мы тоже хотим, чтобы Минские договоренности выполнялись и мы свои санкции против Евросоюза не снимем, пока Минские договоренности не будут выполнены»
    Цитата дня: Сергей Лавров , Министр иностранных дел России
    Сергей Лавров ,  Министр иностранных дел России
  • «Есть ещё десяток процессов, не меньшего, а большего масштаба, чем Трамп, которые привели к тому, что может быть охарактеризовано как разрушение основ мировой политической архитектуры. Вот что произошло»
    Цитата дня: Анатолий Чубайс, глава УК «Роснано»
    Анатолий Чубайс,  глава УК «Роснано»
  • «Наедут на нас завтра, и этот бизнес рухнет в сутки, не будет ни Коропачинского (партнера «Роснано» в проекте OCSiAl. — RNS), ни меня, ни бизнеса. Уничтожить эту историю можно легко, за сутки»
    Цитата дня: Анатолий Чубайс, глава УК «Роснано»
    Анатолий Чубайс,  глава УК «Роснано»
1из10
Рейтинг упоминаемости топ-менеджеров в СМИ 
  1. Олег Белозеров, Президент ОАО «Российские железные дороги»
    Олег Белозеров
    Президент ОАО «Российские железные дороги»
  2. Игорь Сечин, Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
    Игорь Сечин
    Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
  3. Юрий Слюсарь, Президент ОАК
    Юрий Слюсарь
    Президент ОАК
  4. Виктор Вексельберг, Председатель совета директоров группы компаний «Ренова»
    Виктор Вексельберг
    Председатель совета директоров группы компаний «Ренова»
  5. Николя Мор, Генеральный директор ОАО «АвтоВАЗ»
    Николя Мор
    Генеральный директор ОАО «АвтоВАЗ»
  6. Сергей Горьков, Председатель Внешэкономбанка
    Сергей Горьков
    Председатель Внешэкономбанка
  7. Роман Абрамович, Российский предприниматель, миллиардер
    Роман Абрамович
    Российский предприниматель, миллиардер
  8. Алексей Миллер, Председатель правления и заместитель председателя совета директоров ПАО «Газпром»
    Алексей Миллер
    Председатель правления и заместитель председателя совета директоров ПАО «Газпром»
  9. Михаил Прохоров, Российский политик и предприниматель, миллиардер
    Михаил Прохоров
    Российский политик и предприниматель, миллиардер
  10. Герман Греф, Президент и председатель правления Сбербанка России
    Герман Греф
    Президент и председатель правления Сбербанка России
10из10
Рейтинг упоминаемости в российских СМИ по данным Медиалогии за неделю
Рейтинг упоминаемости топ-менеджеров в соцсетях 
  1. Игорь Сечин, Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
    Игорь Сечин
    Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
  2. Олег Белозеров, Президент ОАО «Российские железные дороги»
    Олег Белозеров
    Президент ОАО «Российские железные дороги»
  3. Александр Медведев, Заместитель председателя правления ПАО «Газпром», генеральный директор ООО «Газпром экспорт»
    Александр Медведев
    Заместитель председателя правления ПАО «Газпром», генеральный директор ООО «Газпром экспорт»
  4. Роман Абрамович, Российский предприниматель, миллиардер
    Роман Абрамович
    Российский предприниматель, миллиардер
  5. Билл Гейтс, Предприниматель, филантроп, один из создателей и бывший крупнейший акционер компании Microsoft
    Билл Гейтс
    Предприниматель, филантроп, один из создателей и бывший крупнейший акционер компании Microsoft
  6. Гейб Ньюэлл, Один из основателей и генеральный директор компании Valve
    Гейб Ньюэлл
    Один из основателей и генеральный директор компании Valve
    место
  7. Михаил Прохоров, Российский политик и предприниматель, миллиардер
    Михаил Прохоров
    Российский политик и предприниматель, миллиардер
  8. Анатолий Чубайс, Генеральный директор ОАО «Роснано»
    Анатолий Чубайс
    Генеральный директор ОАО «Роснано»
  9. Сергей Галицкий, Основатель и совладелец крупнейшей розничной сети «Магнит», президент и владелец ФК «Краснодар»
    Сергей Галицкий
    Основатель и совладелец крупнейшей розничной сети «Магнит», президент и владелец ФК «Краснодар»
  10. Дональд Трамп, Американский бизнесмен и политический деятель, медиамагнат, писатель
    Дональд Трамп
    Американский бизнесмен и политический деятель, медиамагнат, писатель
    место
10из10
Рейтинг упоминаемости в российских соцсетях по данным ВКонтакте за месяц

Вакансии

  • Директор по продукту Рay Day

  • Начальник Отдела анализа корпоративных рисков

    Опыт 3–6 лет
  • Руководитель группы аналитики данных

    Опыт более 6 лет
  • Директор по развитию бизнеса (облачная телефония)

    Опыт 3–6 лет
  • Руководитель PR-проектов

    Опыт 3–6 лет
  • Руководитель группы урегулирования проблемной задолженности

    Опыт 1–3 года
  • Начальник отдела электронной коммерции Департамента Эквайринга

    Опыт 3-6 лет
  • Руководитель проектов (разработка под мобильные платформы)

    Опыт 3-6 лет
  • Руководитель направления развития бизнеса

  • Директор направления Digital по розничным продуктам

    Опыт 3-6 лет
  • Руководитель проектов по развитию собственных производств

    Опыт более 6 лет