Дефектный алмаз превратили в источник отдельных фотонов

Дефектный алмаз превратили в источник отдельных фотонов

Японские и европейские физики создали источник единичных фотонов на основе дефекта в алмазе, работающий при комнатной температуре. Статья ученых появилась в журнале Nature Photonics.

В рамках работы рассматривались особые дефекты, именуемые NV-центрами, или азотно-замещенными вакансиями в алмазе. Это класс так называемых точечных дефектов, состоящих из связанных (в квантовом смысле) дырки на месте одного из атомов углерода и атома азота. Он довольно популярен у ученых - в конце ноября 2011 года, например, с помощью такого NV-центра было предложено изучать магнитные поля отдельных атомов.

Алмазы с такими дефектами помещали на двухслойную подложку, состоящую из слоя чистого алмаза и слоя легированного бором и фосфором алмаза. К подложке были подведены электроды. Когда на них подавался электрический ток, на поверхности подложки наблюдались точечные источники света ровно в тех местах, где располагались дефектные алмазы.

Проанализировав динамику электролюминесценции (в том числе и с помощью компьютерного моделирования), ученые пришли к выводу, что она возникает непосредственно в NV-центре. Физики говорят, что благодаря этому такие источники света могут быть уменьшены. К еще одним плюсам таких источников относится то, что они работают при комнатной температуре в отличие от других источников, которые обычно требуют охлаждения до почти абсолютного нуля.

Источники отдельных фотонов могут пригодится при создании квантовых компьютеров. Недавно, например, физики создали универсальный канал для работы таких вычислительных машин. Этот канал представляет собой оптический кабель, с расположенными на концах ловушками с атомами рубидия внутри. Для передачи квантовых сообщений в такой системе используются отдельные фотоны, которые запускают внутрь оптической ловушки.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Алмаз превратили в графит рентгеновским лазером
Как правило, фазовые превращения, например, переход из алмаза в графит или из белого олова в серое, происходят под действием температуры. Но существуют и необычные исключения. Оказывается, превращение алмаза в графит при облучении мягким рентгеновским излучением происходит по механизму, не связанному с нагревом материала. Этот процесс по меньшей ..
2017-11-26 848 0 Технология
0
Светодиоды научились излучать запутанный свет
Физики из Университета Торонто разработали схему работы светодиодов, которые за счет дополнительного сверхпроводящего слоя излучают запутанные фотоны. Работа опубликована в журнале Physical Review B, ее препринт можно найти в arxiv.org, кратко содержание статьи приводится на сайте университета. Обычные ..
2014-03-21 1051 0 Технология
0
Квантовые точки стали основой защищенной связи
Немецкие физики собрали квантовый канал связи, передающий сообщения при помощи одиночных фотонов. Работа опубликована в журнале New Journal of Physics краткое содержание статьи приводит BBC News. Квантовыми точками называют микроскопические частицы проводников (обычно - благородных металлов), которые из-за своих размеров ..
2012-08-6 1042 0 Технология
0
Инженеры установили квантовую связь с движущимся самолетом
Криптографы впервые провели обмен секретным ключом по квантовому каналу между наземной станцией и самолетом. Результаты испытания были представлены в докладе на конференции QCrypt в Сингапуре, кратко о нихпишет New Scientist. Обмен осуществлялся между передатчиком, установленным на движущемся самолете и приемником, ..
2012-09-18 803 0 Технология
0
Карбин: самый прочный материал в мире
Исследователи из университета Райса использовали компьютерное моделирование, чтобы подсчитать, что материал карбин, который состоит из длинных цепочек атомов углерода, уложенных параллельно друг другу, в два раза прочнее углеродных нанотрубок и в три раза жестче, чем алмаз. Если их выводы верны, то карбин ..
2013-10-18 5528 0 Технология
0
Ученые используют квантовый скачок в системах связи
Ученые утверждают, что разгадали загадку создания сверхбыстрой беспроводной системы связи.Согласно последнему заявлению китайские исследователи смогли телепортировать кубит (стандартная единица данных в квантовых компьютерах) на 97 километров через озеро Цинхай ис-пользуя небольшой набор фотонов без помощи ..
2012-08-15 1182 0 Технология
0
Ученые создали способ превращения графита в алмаз
Традиционно искусственные алмазы выращивают из углерода в условиях высочайшего давления, процесс очень долгий и трудоемкий. А ученые Стэнфордского университета выявили менее затратный и более быстрый способ превращения углерода в алмаз. Метод основывается на использовании платинового основания и водорода, и уже в будущем ..
2014-04-09 1686 0 Технология
1
Создан первый микроскоп на запутанных фотонах
Ученые из университетов Осаки и Хоккайдо разработали метод световой микроскопии, который использует запутанные фотоны для придания большей контрастности изображению. По словам физиков, точность нового метода на 30 процентов превышает стандартный квантовый предел четкости для обычных фотонов. Исследование ..
2014-02-11 1105 3 Технология
0
В алмазной наковальне получили «чистый» лонсдейлит
Физики из Австралийского национального университета смогли получить в лаборатории чистые кристаллы лонсдейлита при относительно низких температурах. Такой упрощенный подход к синтезу сверхтвердого алмаза позволит в будущем использовать его в горной промышленности. Работа исследователей опубликована в журнале Scientific Reports.Лонсдейлит, ..
2016-12-13 2385 0 Технология
0
Физики установили рекорд скорости переключения светодиодов
Американские ученые установили новый рекорд скорости испускания света для молекулярной флуоресценции: им удалось существенно повысить скорость включения и выключения светодиодов. По их словам, они в тысячу раз улучшили результаты предыдущих исследований, сообщается в статье специалистов, опубликованной в журнале Nature Photonics. В ..
2014-10-13 1087 0 Технология
2
Ученые Китая создали квантовую память
Ученые из Научно-технического университета Китая сообщили о создании прототипа устройства, который использует отдельные фотоны для хранения квантовых данных, сообщает Technology Review. Группе ученых под руководством Дун-Шэн Дина удалось сохранить фотон в определенном квантовом состоянии в течение ..
2013-05-17 1102 0 Технология
0
Биоинженеры смогли исправить дефектный ген
Биоинженеры из Массачусетского технологического института смогли излечить грызунов от редкого и смертельно опасного заболевания печени, которое развивается вследствие генной мутации. Ученые смогли удалить часть ДНК, которое мутировало, и заменить его правильным. Результаты оказались ошеломляющими: мыши выздоровели ..
2014-04-07 1006 0 Технология
0
Ученые: данные будут передавать на одном фотоне
Исследовательская группа из Университета Альберты работает над инновационной технологией оптической передачи информации с помощью одного фотона.Сегодня передача информации, например текста, аудио или видео, может осуществляться с помощью лазерного луча, который отправляет миллиарды фотонов по волоконно-оптическому кабелю. ..
2011-11-6 1531 0 Технология
0
Квантовую механику приспособили для защиты кредитных карт
Группа нидерландских ученых воспользовалась принципами квантовой механики для создания практически неуязвимого для злоумышленников метода аутентификации ключа на кредитных картах. «Квантово-безопасная идентификация» позволяет опознать настоящего владельца объекта, даже если ключевая информация (о структуре карты, например) ..
2014-12-16 6178 0 Технология
1
Производство самого твердого материала поставят на поток
Разработан новый метод синтеза ультратвердого фуллерита, который по твердости превосходит алмаз. Способ, позволяющий синтезировать этот материал, описан российскими учеными из Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов в Троицке, МФТИ, МИСиС и МГУ в журнале Carbon. Кратко ..
2014-09-14 1459 0 Технология
0