摘要 近日,瑞士巴塞尔大学的物理学家们利用纳米金刚石晶体实现了量子信息技术的新突破,在特定条件下发现了可以识别金刚石中碳素晶格缺陷的电流,而这种金刚石尺寸仅有纳米大小;该研究成果发表在《...
近日,瑞士巴塞尔大学的物理学家们利用纳米金刚石实现了量子信息技术的新突破,在特定条件下发现了可以识别金刚石中碳素晶格缺陷的电流,而这种金刚石尺寸仅有纳米大小;该研究成果发表在《纳米学报》上。
巴塞尔大学和圣路易斯法德研究院的科研团队利用扫描隧道显微镜和原子力显微镜对5纳米大小的金刚石晶体进行观察,研究了晶体表面的原子结构,六方晶形的碳面和石墨重建。通过这些研究,工作人员发现,在一定电压下用绿色光束对金刚石进行照射时,会有额外的电流出现。据工作人员介绍,这种额外电流跟金刚石碳晶格的缺陷有着一定的关联,该缺陷也即具有光学活性的氮空位中心(NV中心)。这些NV中心在未来一些量子信息处理系统方面有着无限广阔的应用前景,可用于自旋式磁传感器和单光子源等领域。由于传统试验方法很难对纳米级金刚石进行操作,科学家们便结合一系列不同的新方法进行实验并最终获得成功。
巴塞尔大学物理系教授Ernst Meyer对此评价:这项新发现使得我们对证明具有光学活性的纳米金刚石氮空位中心的存在更加确定;未来,应用氮空位中心的量子计算机势必将比传统计算机的工作效率更高。(编译自"Electrified diamonds: Physicists on the trail of quantum information")