Робота, виконана російськими та італійськими вченими, дозволяє говорити про те, що існує можливість перетворення штучно створених дефектів кристалічної решітки алмазу на надяскраві та ефективні квантові випромінювачі. А це відкриває шлях до створення різних квантових систем, включаючи обчислювальні комплекси майбутнього.
У дослідженнях брали участь Дмитро Федянин, фізик з Лабораторії нанооптики і плазмоніки Центру нанорозмірної оптоелектроніки МФТІ, а також Маріо Аджіо з Центру квантових наук і технологій в Арчетрі (Італія).
Вчені досліджували можливість створення ефективних однофотонних джерел з електричною накачкою - пристроїв, що випромінюють одиночні фотони при пропусканні електричного струму. Іншими словами, вони дають можливість згенерувати одиночний фотон «на вимогу», просто приклавши напругу, причому ймовірність отримати на виході нуль фотонів зникаюче мала, а генерація одночасно двох і більше фотонів неможлива. Перехід на однофотонні технології дозволить не тільки більш ніж в тисячу разів підвищити енергоефективність існуючих пристроїв обробки і передачі інформації, але і відкриє шлях до створення різних квантових систем.
Дослідження дослідників дозволяють говорити про те, що ефективні джерела одиночних фотонів можна отримати за рахунок дефектів у структурі алмазу на атомному рівні. Так, прикладаючи напругу до алмазного нанодіоду з штучно створеним всередині нього центром забарвлення, можна з високою частотою генерувати одиночні фотони.
Більш детальну інформацію про дослідження та перспективи практичного використання запропонованої технології можна знайти в статті МФТІ.