Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.
") оптика уже давно стремится к управлению сложными состояниями света и материи, которые могли бы стать основой энергоэффективных и сверхбыстрых технологий. Одним из наиболее загадочных объектов в этой области были тёмные экситоны — квазичастицы, возникающие в ультратонких полупроводниковых материалах и практически не излучающие свет. На протяжении многих лет они оставались труднодоступными для [экспериментов](https://hanga.su/glossary/experiment "Эксперимент — это основа научного метода, которая позволяет проверять гипотезы, подтверждать теории и открывать новые законы природы. Это процесс, в ходе которого исследователи изучают, как различные факторы влияют на объект исследования, создавая условия, которые можно контролировать и измерять.
"), хотя их уникальные свойства — длительное [время](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
") жизни, низкая чувствительность к шуму, необычный характер взаимодействия со светом — делали их перспективными кандидатами для квантовых систем связи и нанофотонных устройств. Прорыв, совершённый исследовательской группой Городского университета Нью-Йорка совместно с Техасским университетом в Остине, позволил впервые получить детальный доступ к этим скрытым состояниям. Учёные создали наномасштабный резонатор, объединяющий массив золотых нанотрубок с монослоем диселенида вольфрама толщиной всего в несколько атомов. Такая гетероструктура усилила излучение тёмных экситонов примерно в 300 000 раз, что сделало их видимыми и управляемыми с высокой пространственной точностью. Благодаря этому удалось наблюдать ранее недоступные квантовые состояния и направлять их излучение в выбранные направления, что открывает возможность точной инженерии света в наномасштабе. Система сохраняет природные свойства двумерного материала и одновременно обеспечивает рекордное усиление связи света с веществом, что выгодно отличает её от предыдущих попыток. Применение нанометровых слоёв нитрида бора в качестве изолирующих прослоек позволило устранить влияние близкого контакта с металлом и подтвердить, что наблюдаемые тёмные экситоны сохраняют собственную [квантовую](https://hanga.su/glossary/quantum "Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.
") природу. Тем самым была разрешена давняя дискуссия о возможности плазмонов усиливать подобные состояния без их искажения. Исследование выявило целое семейство новых спин-запрещённых тёмных экситонов, которые ранее считались лишь теоретическими предсказаниями. Эти состояния обладают богатой внутренней структурой, чувствительны к внешним полям и могут быть точно перенастроены с помощью электрических или магнитных воздействий. Такой набор управляемых степеней свободы открывает новые перспективы для создания фотонных интерфейсов, наносенсоров, внутрикристальных оптических каналов и энергоэффективных элементов [квантовой](https://hanga.su/glossary/quant "Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") связи. Работа демонстрирует, что управление скрытыми квантовыми состояниями становится всё более реальной технологической задачей. Переключение тёмных экситонов по требованию, их пространственное управление и возможность инженерии спектра формируют основу будущих платформ, способных обеспечивать высокую плотность интеграции, низкое энергопотребление и устойчивость к шуму. Квантовые устройства на основе двумерных материалов могут стать ключевым элементом новых коммуникационных систем, фотонных процессоров и сенсорных технологий с нанометровым разрешением. Представленный результат — также отправная точка для следующего поколения исследований, направленных на поиск других скрытых квантовых состояний в двумерных материалах. Научное сообщество ожидает, что дальнейшее развитие подобных гетероструктур позволит исследовать широкий спектр экзотических квазичастиц и построить фундаментальные модели взаимодействия света и материи на ранее недоступных масштабах. **Ссылка:** «Усиление и управление спин-запрещёнными тёмными экситонами в плазмонной гетероструктуре на месте» [ DOI: 10.1038/s41566-025-01788-w.](https://www.nature.com/articles/s41566-025-01788-w "DOI: 10.1038/s41566-025-01788-w") - [ Нанотехнологии ](https://hanga.su/nanotechnology) - [ Инновации ](https://hanga.su/innovations) - [ Открытия ](https://hanga.su/discoveries) - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - Понравилось: 11 - Связанные материалы: [Квантовая телепортация впервые превзошла прямую передачу фотонов: сделан важный шаг к квантовому интернету](https://hanga.su/2270,2026)| [Квантовые скачки подчиняются скрытому порядку: физики пересматривают адиабатическую теорему](https://hanga.su/1708,2026)| [Почему квантовые эффекты темной материи могут навсегда остаться невидимыми для науки](https://hanga.su/1904,2026)| [Физики выяснили, что произойдет при попытке «разрезать» фотон: результат оказался парадоксальным](https://hanga.su/1935,2026) - Похожие материалы: [Как учёные впервые разделили одиночный фотон и доказали сохранение момента импульса](https://hanga.su/1194,2025) | [Квантовая проверка симметрии: учёные подтвердили сохранение углового момента на уровне одного фотона](https://hanga.su/917,2025) | [Квантовые алгоритмы машинного обучения демонстрируют превосходство над суперкомпьютерами: фотонный подход открывает новую эру ИИ](https://hanga.su/947,2025) | [Оптические чипы будущего: как кремниевая фотоника преодолевает барьеры скорости и энергии в обработке данных](https://hanga.su/996,2025) | [Портативное решение для ранней диагностики рака молочной железы от компании Фотон – Био](https://hanga.su/553,2025) | [Прорыв в квантовой запутанности: ученые создали миниатюрное устройство для генерации фотонов](https://hanga.su/530,2025) Загрузка следующей статьи...