Все новости

В России создали лазер на основе точечного дефекта алмаза

Благодаря этому можно будет создавать квантовые компьютеры и датчики, надеются физики

ТАСС, 8 февраля. Российские ученые разработали лазер на основе дефекта алмаза - так называемой азото-замещенной вакансии. Этот дефект позволит развивать квантовые технологии, пишет "Наука в Сибири". Описание разработки опубликовал научный журнал Nature Communications.

"Ученые из ИСЭ СО РАН (Томск) в кооперации с исследователями из ТГУ, Всероссийского научно-исследовательского института автоматики им. Н. Л. Духова, Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН впервые в мире продемонстрировали алмазный лазер на NV-центрах при оптической накачке. Полученный результат имеет широкие перспективы для создания квантовых сенсоров и компьютеров, для развития квантовых вычислений и коммуникаций", - говорится в сообщении.

Для создания приборов необходим алмаз, на котором после радиационно-термической обработки образуются центры окраски, так называемые дефекты, стойкие к излучению. Одни из центров окраски алмазов - NV-центры, или азотно-замещенная вакансия - важны для развития квантовых технологий, потому как они состоят из одного атома и могут в будущем стать битом для квантового компьютера. Попытки добиться лазерного излучения от NV-центров велись учеными несколько десятков лет.

В ходе работы ученые добились мощной энергии лазерного импульса прибора при коэффициенте полезного действия до 1%. Сейчас учеными проводится процедура патентования изобретения. В дальнейшем ученые планируют создать экспериментальную станцию научного оборудования для постоянной работы с алмазами, чтобы исключить зависимость от поставщиков. Для этого им потребуется приобрести пресс, применяемый в производстве алмазов.

Создание квантовых компьютеров является одной из актуальных задач для современной науки. Одним из возможных направлений для развития квантовых технологий стало применение лазерного излучения на точечных дефектах алмазов, а именно на азотно-замещенной вакансии, NV-центрах. Такой дефект, состоящий из одного атома, помогает предотвратить накапливание ошибок в работе квантовых алгоритмов, в отличие от применяемых кубитов, содержащих в себе большое число атомов.