Фізики з Університету імені Гумбольдта в Берліні вперше генерували та реєстрували фотони з
Вчені інтегрували окремі кубити.біти) оптимізовані алмазні наноструктури. Вони в тисячу разів тонші за людське волосся і дозволяють спрямовано передавати випромінювані фотони по оптоволокну.
NV-центр або азото-заміщена вакансія – це одинз дефектів алмазу, який виникає при видаленні з кристалічних ґрат атома вуглецю і зв'язуванні вакансії з азотом. У попередніх дослідженнях вчені показали, що такі вакансії можна використовувати як джерело одиночних фотонів.
Але при виготовленні наноструктур поверхнюматеріалу ушкоджується на атомарному рівні, а вільні електрони створюють неконтрольований шум для світлових частинок, що генеруються. Він викликає флуктуацію частоти фотонів, перешкоджаючи успішним квантовим операціям, таким як заплутування.
Щоб подолати це обмеження, дослідникивикористовували алмазний матеріал із відносно високою щільністю атомів азоту в кристалічній решітці. Дослідження показало, що у такому матеріалі можна генерувати фотони зі стабільними частотами. Хоча фізика цього процесу остаточно незрозуміла і вимагає додаткового вивчення, вчені вважають, що багато азото-замещенных вакансій захищає квантовий джерело світла від електронного шуму лежить на поверхні наноструктури.
Щоб забезпечити передачу даних із прийнятнимишвидкостями зв'язку на великі відстані в квантовій мережі всі фотони повинні збиратися в оптичних волокнах і передаватися без втрат. При цьому всі вони мали однаковий колір (одну і ту ж частоту). Дослідження підтверджує можливість передачі даних без шумів. Більше того, за допомогою цієї технології поточні швидкості зв'язку між розподіленими квантовими системами в перспективі можуть бути збільшені більш ніж у 1000 разів.
Читати далі:
Червоний ореол спалахнув над Італією. Тепер його природу пояснили
Названий спосіб знизити апетит без хірургічного втручання
Експеримент із насінням чиа підтвердив знамениту математичну модель Алана Тьюринга
На обкладинці: художня ілюстрація використання дефектів в алмазах для створення одиночних фотонів. Зображення: HU Berlin, AG Integrierte Quantenphotonik