Физики: алмазный "револьвер" защитит линии квантовой связи

© Fotolia / Tomasz ZajdaКвантовый процессорКвантовый процессор

МОСКВА, 14 сен – РИА Новости. Физики из МФТИ и Германии поняли, как возникают одиночные фотоны в алмазных светодиодах, и выяснили, как их можно использовать для создания сверхзащищенных линий квантовой связи и квантовых компьютеров, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Applied.

"Вспомните ковбойские дуэли в вестернах. Например, два стрелка начинают стрелять строго по бою часов. Побеждает обычно тот, кто выстреливает первым. Ценой за промедление является жизнь. Точно так же для квантовых устройств жизненно важно генерировать фотоны по требованию, в строго определённые моменты времени", — объясняет Дмитрий Федянин, физик из Московского физико-технического института в Долгопрудном, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Вешний вид природного алмаза
МФТИ: квантовый алмаз может стать сердцем квантовой связи будущего

Надежные источники одиночных фотонов считаются одним из важнейших компонентов квантовых вычислительных устройств. Такие устройства необходимы для передачи информации между отдельными узлами квантового компьютера, без чего их промышленное применение будет невозможным. Как правило, большинство существующих разработок такого рода работает лишь при температурах, близких к абсолютному нулю, что сильно ограничивает сферу их применения.

Год назад Федянин и его коллеги сделали первый шаг к решению этой проблемы в прошлом году, создав источник одиночных фотонов на базе так называемых "дефектных" алмазов, драгоценных камней, содержащих в себе вкрапления одиночных атомов азота и других химических элементов.

Несмотря на важность этого открытия, сразу ученые им воспользоваться не могли, так как они не понимали, как возникают фотоны внутри алмаза и поэтому не знали, как можно управлять их поведением. Это важно не только для создания квантового компьютера, но и для применения подобных алмазных фотонных "пушек" в системах передачи данных, защищенных от взлома законами квантовой механики.

Когерентный рентгеновский импульс, полученный с помощью нового лазера
Ученые доказали, что человек может видеть одиночные частицы света

Федянин и его коллеги по МФТИ и ученые из университета Зигена (Германия) приблизились к пониманию принципов работы таких алмазных "револьверов", создав компьютерную модель такого излучателя и набор формул, описывающих поведение атомов и электронов в дефектах, где рождаются одиночные частицы света.

Как рассказывают ученые, они работают почти так же, как и настоящие револьверы. Роль курка в них играет так называемая "дырка" – особый регион в кристаллической решетке алмаза, где господствует частичный положительный заряд. "Дырка" и "дефект" постоянно меняются электронами, взаимодействуя подобно курку и капсюлям в патронах револьвера, порождая в процессе этого обмена одиночные фотоны.

Физики из MIT создали прибор, сталкивающий лучи света при комнатной температуре
Ученые впервые "столкнули" лучи света при комнатной температуре

То, как быстро работает этот "курок", зависит от того, как много электронов присутствует в окрестностях дырки и как быстро она может захватывать их. Это, по словам Федянина, позволяет очень точно подбирать скорость производства одиночных фотонов и то, какими свойствами они будут обладать. Все это, как считают ученые, заметно облегчит и ускорит разработку систем передачи квантовой информации, использующих подобные алмазные "револьверы" для передачи данных.

РИА Наука
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена