Deimantų NV defektai skatina kvantines technologijas

1/52/53/54/55/5
loadingLoading...

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