☰
✕
UA RU EN

Принстонські вчені прискорили пошук кубітів у алмазах, виявивши нові типи дефектів

Дослідники з Принстонського університету відкрили нові можливості в сфері квантових технологій, виявивши унікальні дефекти в структурі алмазів. Фото: НВ — Техно

Нова методика моделювання дефектів у алмазах

Дослідники з Принстонської лабораторії фізики плазми (PPPL) розробили нову методику моделювання дефектів у алмазах, що дозволяє значно прискорити пошук ідеальних кубітів для квантових комп'ютерів і датчиків. Ця методика базується на виділенні кластера з 16-30 атомів навколо дефекту, що дає змогу застосовувати методи квантової хімії для аналізу квантових характеристик без втрати точності.

Дефекти в алмазах утворюються при заміні атома вуглецю порожниною або іншим елементом. Використовуючи новий підхід, дослідники можуть швидко оцінювати реакцію кубітів на лазерне випромінювання та мікрохвильові імпульси. В результаті виявлено нові типи дефектів:

  • кисневі структури, які випромінюють синє світло;
  • борні структури, що генерують ультрафіолетове випромінювання.

Це відкриття розширює можливості для квантових технологій, зокрема за кімнатної температури.

Комбінація різних кубітів в одному пристрої дозволяє взаємодіяти з однією групою кубітів, не впливаючи на іншу. Матеріали на основі алмазу з дефектами можуть зберігати квантові стани при кімнатній температурі. Застосування фізики твердого тіла та хімічного підходу може також прискорити розвиток таких галузей, як фармацевтика, матеріалознавство і новітні технології. Таким чином, нова методика має потенціал кардинально змінити підходи до розробки квантових технологій.

Ця розробка може стати важливим кроком у напрямку створення стійких і ефективних кубітів для квантових обчислень, що є критично важливим для подальшого розвитку квантових технологій.

Виявлення нових типів дефектів у алмазах також відкриває нові можливості для їх використання в інших сферах, таких як медична діагностика та нові матеріали, що може мати значний вплив на різні галузі промисловості.

Цікаво, що нові досягнення в області алмазів не обмежуються лише пошуком кубітів. Японські дослідження підтвердили теорію, що існують поля напружень у цих кристалах, що може ще більше розширити наші уявлення про їхні властивості та застосування в різних технологіях. Це відкриття може стати основою для нових інновацій у науці та промисловості.