Ученые научились вырезать лазером квантовые биты прямо внутри алмаза

Ученые из университетов Оксфорда, Кембриджа и Манчестера разработали новый метод создания квантовых материалов, который является важным шагом на пути к масштабированию квантовых технологий. Они научились с высокой точностью внедрять одиночные дефекты в структуру алмаза, которые могут служить носителями квантовой информации.

Как сообщает издание Innova.news, новая двухэтапная методика впервые позволила не только формировать, но и в реальном времени наблюдать за активацией этих дефектов. Речь идет о микроскопических нарушениях в кристаллической решетке, способных хранить и передавать данные в соответствии с законами квантовой физики.

Процесс заключается в том, что исследователи сначала помещают одиночные атомы олова в синтетические алмазы, а затем активируют их с помощью сверхбыстрого лазера. Такой подход обеспечивает точный контроль над расположением и свойствами создаваемых квантовых структур. Подобная точность имеет решающее значение для создания квантовых сетей, которые смогут обеспечивать сверхзащищенную связь.

Представитель Оксфордского университета Джейсон Смит пояснил, что теперь ученые могут не только контролировать создание таких дефектов, но и видеть, как они формируются, что является переломным моментом для разработки квантовых устройств. Специалист из Манчестера Ричард Карри добавил, что возможность создавать квантовые объекты по запросу критически важна для их коммерческого применения.

Эти дефекты, известные как оловянно-вакансионные центры, функционируют как своего рода интерфейсы, связывая квантовые биты с частицами света. Это необходимо для передачи квантовой информации. До недавнего времени размещать и активировать такие центры поодиночке было крайне сложно.

Данный метод открывает путь к созданию квантового интернета с защищенной связью, а также к разработке распределенных вычислительных систем и сверхчувствительных сенсоров нового поколения для использования в медицине и других отраслях. Однако в исследовании пока не уточняется, как долго созданные дефекты способны сохранять свое квантовое состояние, что является важным параметром для их практического применения.