Deimantų NV defektai skatina kvantines technologijas

Nauji tyrimai rodo, kad sintetinio deimanto, gaminamo cheminiu garinimo nusodinimo būdu,  puikūs NV defektai leidžia mokslininkams išmatuoti ir manipuliuoti elektronais taip, kad būtų galima pradėti naują “ kvantinę technologiją“, skirtą informacijai apdoroti . Tyrimas paskelbtas sausio 31 , 2014 , numeryje Physical Review Letters “ .

Normalus kompiuteriai apdoroja bitus, vienetukus ir nulius – po vieną vienu metu . Tačiau kvantinių kompiuterių “ kubitas “ gali būti vienas arba nulis tuo pačiu metu . Tokia dviguba būsena igalina stulbinančiai eksponentiškai pagreitinti skaičiavimų pajėgumus su maža skaičiavimo mašina.
“ NV- “ [azoto vakancijos] centras gali būti sukurtas panašioje į pastolius  deimantų struktūroje pakeičiant trūkstamą anglies atomą azoto atomu (N) , į kurį įstrigęs elektronas suteikia priėmusiui jį centrui neigiamą krūvį . Mokslininkai gali stebėti centro elgesį ir tokiu būdu suprasti, kaip elektronai reaguoja į skirtingas sąlygas . NV centras turi galimybę būti panaudojamas ateities kvantinių kompiuterių kubitu.

Elektronai užima skirtingas orbitas aplink jų atomą. Pirmą kartą , Struzhkin ir jo komanda , vadovaujama Marcus Doherty iš Australijos nacionalinio universiteto , stebėjo , kas nutinka  šių NV- centrų elektronų magnetinėms ir elektrinėms savybėms aukštame slėgyje ir normalioje temperatūroje . 

Struzhkin ir komandos atliktas elektronų sukinio ir judrumo tyrimas paveikus vieno kristalo deimantų slėgį iki 600.000 kartų viršijančiu atmosferos slėgį jūros lygyje ( 60 gigapascals VPS ) . Jie optiškai sužadino NV- centrai su šviesa ir nuskaitydavo mikrobangų dažnių pasikeitimo procesus vadinamu optiškai sužadinto magnetinio rezonanso tyrimu. Nustatyta, kad NV- centrai yra labai jautrūs magnetinių laukų , elektrinių laukų ir streso įtakai.

Be to, kad pakeitė ankstesnius įsitikinimus apie elektronų orbitas , mokslininkai surado jautrų metodą matuoti slėgiui. Šis metodas gali aptikti slėgio pokyčius maždaug 10 atmosferų per vieną sekundę , net iki 500.000 atmosferų ( 50 GPa) .

Skaityti daugiau http://www.sciencedaily.com