超硬材料网

　　来自麻省理工学院、哈佛大学和美国桑迪亚国家实验室的研究团队近日宣布，他们已经找到一种在金刚石衬底的对应位置点上精确钻取出所需特质的方法，在金刚石纳米结构的最佳位置上成功构建出50纳米大小的“缺陷”。
　　特质位置的准确布局是量子计算机成功的关键，也即业内俗称的“掺杂-空位”。微洞和非金刚石物质原子的结构，例如：氮，可以设计成一个量子比特，这是量子计算的基本要素。
　　量子比特的中心为亚原子粒子，它可以同时拥有几种不同的矛盾状态：开、关和两种状态的“叠加”。微洞、异类原子和金刚石所折射出的光线三者相结合，便可构建出一个量子比特。
　　目前，多数实验性研究所采用的都是氮掺杂空位。这种方法可以更持久的保持“叠加”状态，但它容易在较宽的频率范围内发光，从而使信息检索存在一定难度。
　　麻省-哈佛-桑迪亚研究团队采用了硅基缺陷，它可以在较窄的范围内发光。但该方法也存在着技术挑战：要想使其保持一段时间的叠加状态，就必须对硅掺杂空位进行绝对零度以下几千度的冷冻。
　　麻省理工学院和哈佛大学的工作人员首先制造出一小片200纳米厚度的金刚石片，并在上面蚀刻出空腔。然后将该金刚石片送往桑迪亚国家实验室，在每个空腔上炮轰出20-30个硅离子。该工艺只能实现约2%的空腔上有硅离子。
　　之后再次返回麻省理工学院进行二次加工，将金刚石片加热至1000℃，该温度下金刚石的组分晶格变的具有可锻性，从而在空腔上实现更多的硅离子，占掺杂空位数量的20%。
　　至此，金刚石面的特质性便完成；最佳位置上的尺寸大小约50纳米，能实现约85%的亮度发光。
　　该研究发表在期刊Nature Communication上。（编译：中国超硬材料网）