Новое исследование показало, что добавление специального дефекта в синтетический алмаз может стать основой для зарождения новой «квантовой технологии». В структуру алмаза добавляется атом азота с помощью метода химического осаждения из паровой фазы. Как утверждается, это позволяет измерять, фиксировать положение и управлять электронами. Работа опубликована в последнем выпуске авторитетного научного издания Physical Review Letters.
Традиционный компьютер обрабатывает биты, которые могут быть в один момент времени только в одном из двух состояний (логические нуль и единица). В квантовых вычислениях так называемый кубит может находиться сразу в двух состояниях. Это потенциально открывает новые возможности для сверхбыстрых вычислений. В своём исследовании ученые сформировали так называемый NV-центр с помощью замены атома углерода атомом азота. Исследователи могут отслеживать поведение этого центра, который позволяет им лучше понимать, как электроны реагируют на различные условия. По мнению ученых, NV-центр способен играть роль кубита в квантовых компьютерах.
Впервые господин Виктор Стружкин (судя по фамилии, наш соотечественник) и его команда могли наблюдать, что происходит с электронами в этих NV-центрах под высоким давлением и нормальных температурах. Как отметил Стружкин, предложенная техника представляет собой новый мощный инструмент для анализа и управления электронами, что может открыть ключи к лучшему пониманию природы сверхпроводимости под высоким давлением, а также магнитных и электрических свойств.
С помощью «дефектного» алмаза ученые также открыли метод, позволяющий определять изменения давления порядка 10 атмосфер всего за одну секунду, даже при давлениях вплоть до 50 ГПа (500 тыс. атмосфер). Такая чувствительность под высоким давлением может использоваться для изучения квантовых свойств «дефектного» алмаза, утверждают исследователи.
В исследовании принимали участие сотрудники Научного института Карнеги, а также Национального университета Австралии.
