Физици от Хумболтовия университет в Берлин са генерирали и засекли фотони от
Учените са интегрирали отделни кубити (квантовибитове) в оптимизирани диамантени наноструктури. Те са хиляда пъти по-тънки от човешки косъм и позволяват насочено предаване на излъчени фотони през оптично влакно.
NV център или азот-заместено свободно място е едноот диамантени дефекти, което възниква, когато въглероден атом се отстрани от кристалната решетка и полученото празно място се свърже с азота. В предишни проучвания учените показаха, че такива свободни места могат да се използват като източник на единични фотони.
Но при производството на наноструктури повърхносттаматериалът се уврежда на атомно ниво и свободните електрони създават неконтролиран шум за генерираните светлинни частици. Той причинява флуктуации на честотата на фотоните, предотвратявайки успешни квантови операции като заплитане.
За да преодолеят това ограничение, изследователитеизползва диамантен материал с относително висока плътност на азотни атоми в кристалната решетка. Проучването показа, че е възможно да се генерират фотони със стабилни честоти в такъв материал. Въпреки че физиката на този процес не е напълно разбрана и изисква допълнително проучване, учените смятат, че голям брой заместени с азот свободни места защитават квантовия източник на светлина от електронен шум на повърхността на наноструктурата.
За да се осигури предаване на данни с приемливоскорости на комуникация на големи разстояния в квантова мрежа, всички фотони трябва да бъдат събрани в оптични влакна и предадени без загуби. В същото време всички те трябва да имат еднакъв цвят (еднаква честота). Проучването потвърждава способността за предаване на данни без шум. Нещо повече, с помощта на тази технология настоящите скорости на комуникация между разпределени квантови системи могат да бъдат увеличени с повече от 1000 пъти в бъдеще.
Прочетете още:
Над Италия пламна червен ореол. Сега природата му е обяснена
Наречен начин за намаляване на апетита без операция
Експериментът със семена от чиа потвърждава известния математически модел на Алън Тюринг
На корицата: Художествена илюстрация на използването на дефекти в диамантите за генериране на единични фотони. Изображение: HU Berlin, AG Integrierte Quantenphotonik