Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Микроэлектроника

NV-центры в алмазе. Часть III: квантовые алгоритмы, масштабирование, гибридные системы

А. В. Цуканов

Published Jan 1, 2013• 0 citations
Publisher

Abstract

В этой части обзора рассматриваются реализованные к настоящему времени элементарные квантовые алгоритмы и обсуждаются перспективы создания полномасштабного квантового компьютера на NV-центрах в алмазе. Анализируются NV-гибридные системы, которые могут функционировать как элементы связи между удаленными NV-кубитами.

DOI
10.7868/s0544126913010067

Related papers

Квантовая память на ансамблевых состояниях NV-центров в алмазе

А. В. Цуканов

В работе рассмотрены и проанализированы основные результаты экспериментальных и теоретических исследований, обосновывающие возможность создания квантовых вычислительных систем с раздельной структурой. Данные системы включают в себя операционную часть и память, а также коммуникационную квантовую сеть, осуществляющую обмен данными между ними. Мы начинаем знакомство с такими гибридными квантовыми устройствами с изучения твердотельных систем, где в качестве элемента памяти используется макроскопическое число (ансамбль) NV-центров в алмазе, а в роли операционного элемента и квантовой сети выступают сверхпроводниковые мезоскопические наноструктуры.

Микроэлектроника•Jan 1, 2013•0 citations

Квантовые сенсоры физических полей на ансамблях NV центров в алмазных наноструктурах

Sergey N. Podlesny, И. А. Карташов, С. М. Тарков

Предел обнаружения квантовых сенсоров на спинах пар азот-вакансия (NV) и их ансамблях в алмазе пропорционален времени дефазировки спинов Т2 * и обратно пропорционален корню их концентрации. Однако Т2 * зависит от спинов других дефектов и обычно Т2 *<Т2 – времени спиновой релаксации на NV центрах. Причем экспериментально выполняется соотношение T2 * << T2 при теоретической величине T2/T2 *  16 за счет неспаренного электрона доноров Ns 0. Важнейшей задачей является увеличение плотности NV центров при сохранении длительного времени спиновой когерентности [2]. Оно зависит как от качества специально разработанных синтетических кристаллов “квантового класса”, так и от формирования ансамблей и гибкости метода химического осаждения из паровой фазы с помощью плазмы (CVD). Проблемой остается создание ансамблей в заданной области с контролем числа NV центров. Задача формирования ансамблей квантового класса была решена в ИФП, ИГМ и ИТФ СО РАН.

ФОТОНИКА-2021 : ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ РОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ И ШКОЛЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО АКТУАЛЬНЫМ ПРОБЛЕМАМ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ФОТОЭЛЕКТРОНИКИ•Sep 27, 2021•1 citation

Лазеры на NV-центрах в алмазе: современное состояние и перспективы

Дмитрий Евгеньевич Генин, E. I. Lipatov, Игорь Валерьевич Измайлов +3 more

•Jan 1, 2023•0 citations

Ансамбли NV- центров квантового качества в высокочистом алмазе после горячей имплантации и высокотемпературного отжига под давлением

Sergey N. Podlesny, И. А. Карташов, В П Попов

Квантовые устройства на спинах точечных дефектов широкозонных полупроводниках, например, NV центров и их ансамблях в алмазе привлекательны возможностью работы при комнатных температурах, однако время спиновой релаксации Т2 * зависит от других дефектов и обычно Т2 *<<Т2 – времени когерентной релаксации на узловых атомах азота Ns. Проблемой остается их создание в заданной области, единственным способом которого является имплантация, создающая массу других дефектов. Решить проблему “квантового качества” можно двумя способами. Во-первых, формированием сверхрешеток из узловых атомов азота с регулярными рельефом для их встраивания при росте из газовой фазы, а затем захватом вакансий, сформированных при локальном облучении и нагреве сфокусированным пучком, в соседние c азотом узлы. Во-вторых, внедрением одиночных ионов N+ имплантерами с регистрацией фотонной или электронной эмиссии от вошедшего в мишень иона или заряда на её поверхности, управляющих процессом переноса ионного пучка в новую точку.

ФОТОНИКА-2021 : ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ РОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ И ШКОЛЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО АКТУАЛЬНЫМ ПРОБЛЕМАМ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ФОТОЭЛЕКТРОНИКИ•Sep 27, 2021•0 citations

Влияние непреднамеренных электромагнитных помех на квантовые криптографические системы связи

Evelin Y. Bushuev, S. E. Grychkin, Строганова Елена Петровна

Рассматривается воздействие непреднамеренных электромагнитных помех на оборудование квантовой криптографической системы. Предложена методика испытаний и обсуждаются результаты экспериментального исследования влияния электромагнитных помех. Контроль функционирования системы основан на отслеживании как ключевых показателей квантового канала, так и показателей классического открытого телекоммуникационного канала, которые определяют качество функционирования системы связи в целом. Подчеркнута необходимость разработки специализированного национального стандарта в области электромагнитной совместимости. The impact of unintentional electromagnetic interference on quantum cryptographic system equipment is examined. A test methodology is proposed, and the results of an experimental study of the impact of electromagnetic interference are discussed. System performance monitoring is based on tracking both key quantum channel parameters and those of a classical open telecommunications channel, which determine the performance of the overall communication system. The need to develop a specialized national standard in the field of electromagnetic compatibility is emphasized.

Электросвязь•Jan 30, 2026•2 citations

Зависимость параметров лазерной генерации на NV-центрах в алмазе от температуры

Andrey V. Samolov, Дмитрий Евгеньевич Генин, Полина Евгеньевна Комарова +1 more

•Jan 1, 2024•0 citations
В этой части обзора рассматриваются реализованные к настоящему времени элементарные квантовые алгоритмы и обсуждаются перспективы создания полномасштабного квантового компьютера на NV-центрах в алмазе. Анализируются NV-гибридные системы, которые могут функционировать как элементы связи между удаленными NV-кубитами.
В работе рассмотрены и проанализированы основные результаты экспериментальных и теоретических исследований, обосновывающие возможность создания квантовых вычислительных систем с раздельной структурой. Данные системы включают в себя операционную часть и память, а также коммуникационную квантовую сеть, осуществляющую обмен данными между ними. Мы начинаем знакомство с такими гибридными квантовыми устройствами с изучения твердотельных систем, где в качестве элемента памяти используется макроскопическое число (ансамбль) NV-центров в алмазе, а в роли операционного элемента и квантовой сети выступают сверхпроводниковые мезоскопические наноструктуры.
Предел обнаружения квантовых сенсоров на спинах пар азот-вакансия (NV) и их ансамблях в алмазе пропорционален времени дефазировки спинов Т2 * и обратно пропорционален корню их концентрации. Однако Т2 * зависит от спинов других дефектов и обычно Т2 *<Т2 – времени спиновой релаксации на NV центрах. Причем экспериментально выполняется соотношение T2 * << T2 при теоретической величине T2/T2 *  16 за счет неспаренного электрона доноров Ns 0. Важнейшей задачей является увеличение плотности NV центров при сохранении длительного времени спиновой когерентности [2]. Оно зависит как от качества специально разработанных синтетических кристаллов “квантового класса”, так и от формирования ансамблей и гибкости метода химического осаждения из паровой фазы с помощью плазмы (CVD). Проблемой остается создание ансамблей в заданной области с контролем числа NV центров. Задача формирования ансамблей квантового класса была решена в ИФП, ИГМ и ИТФ СО РАН.
Квантовые устройства на спинах точечных дефектов широкозонных полупроводниках, например, NV центров и их ансамблях в алмазе привлекательны возможностью работы при комнатных температурах, однако время спиновой релаксации Т2 * зависит от других дефектов и обычно Т2 *<<Т2 – времени когерентной релаксации на узловых атомах азота Ns. Проблемой остается их создание в заданной области, единственным способом которого является имплантация, создающая массу других дефектов. Решить проблему “квантового качества” можно двумя способами. Во-первых, формированием сверхрешеток из узловых атомов азота с регулярными рельефом для их встраивания при росте из газовой фазы, а затем захватом вакансий, сформированных при локальном облучении и нагреве сфокусированным пучком, в соседние c азотом узлы. Во-вторых, внедрением одиночных ионов N+ имплантерами с регистрацией фотонной или электронной эмиссии от вошедшего в мишень иона или заряда на её поверхности, управляющих процессом переноса ионного пучка в новую точку.
Рассматривается воздействие непреднамеренных электромагнитных помех на оборудование квантовой криптографической системы. Предложена методика испытаний и обсуждаются результаты экспериментального исследования влияния электромагнитных помех. Контроль функционирования системы основан на отслеживании как ключевых показателей квантового канала, так и показателей классического открытого телекоммуникационного канала, которые определяют качество функционирования системы связи в целом. Подчеркнута необходимость разработки специализированного национального стандарта в области электромагнитной совместимости. The impact of unintentional electromagnetic interference on quantum cryptographic system equipment is examined. A test methodology is proposed, and the results of an experimental study of the impact of electromagnetic interference are discussed. System performance monitoring is based on tracking both key quantum channel parameters and those of a classical open telecommunications channel, which determine the performance of the overall communication system. The need to develop a specialized national standard in the field of electromagnetic compatibility is emphasized.