Вчені з різних країн створили прототип голівки, що зчитує квантового комп'ютера
Азото-заміщений (NV) вакансія — дефект решітки алмаза, в якій один з атомів вуглецю видаляється, а вакансія зв'язується з азотом — може використовуватися при створенні ключових компонентів квантового комп'ютера.
Команда під керівництвом професора Александера Холляйтнера (Alexander Holleitner) з мюнхенського Технологічного університету (TU München) і Франка Коппенс (Frank Koppens), професора фізики в Institut de Ciencies Fotoniques біля Барселони, розробила методологію електронного зчитування інформації, що записується в NV-центах оптичним способом. Їх рішення засноване на прямому перенесенні енергії з NV-центрів в наноалмазами в довколишній шар графена.
Лазерний промінь, висвітлюючи наноалмазами, переводить електрон в NV з базового в збуджений стан. Система із збудженого електрона і незайнятого базового стану може розглядатися як диполь. Він, у свою чергу, індукує утворення ще одного диполя з електрона і вакансії — в сусідньому графенових шарі.
На відміну від алмазів, розмірами близько 100 нм, в яких індивідуальні NV-центри ізольовані один від одного, шар графена проводить електрику. Два золотих електрода дозволяють реєструвати індукований заряд.
Час життя пари електрон-вакансія не перевищує декількох мільярдних часток секунди, але розроблена в лабораторії TU München технологія забезпечує вимірювання в пикосекундной часовому дозволі, що дозволяє детально аналізувати такі процеси.
Алмаз має близько 500 точкових дефектів, однак висока чутливість методу, на думку авторів статті в Nature Nanotechnology, робить його придатним для вимірювання навіть індивідуальних молекул барвника. Завдяки цьому сенсори на базі нової технології можуть знайти застосування в наноланцюгах майбутніх квантових комп'ютерів, що працюють на тактових частотах терагерцового рівня.