Сага о бракованном алмазе и квантовых вычислениях

          Новое исследование показало, что если добавить специальный дефект в синтетический алмаз, то результат превзойдёт самые смелые ожидания. В результате возможно появление новой «квантовой технологии». В структуру алмаза добавляется атом азота с помощью метода химического осаждения из паровой фазы. Как утверждается, это позволяет измерять, фиксировать положение и управлять электронами. Работа опубликована в последнем выпуске авторитетного научного издания Physical Review Letters.  Чем больше наука изучает окружающий мир, тем больше сюрпризов сыпется на наши ничего не понимающие головы.

        Традиционный компьютер обрабатывает биты, которые могут быть в один момент времени только в одном из двух состояний (логические нуль и единица). В квантовых вычислениях используется уже кубит, которому по силам находиться сразу в двух состояниях одновременно. Это потенциально открывает новые возможности для сверхбыстрых вычислений. В своём исследовании ученые сформировали так называемый NV-центр с помощью замены атома углерода атомом азота. Исследователи теперь смогут отслеживать поведение этого центра, который позволяет им лучше понимать, как электроны реагируют на различные условия. Как они считают, NV-центр способен играть роль кубита в квантовых компьютерах.

       Впервые господин Виктор Стружкин и его команда смогли пронаблюдать, что происходит с электронами в этих NV-центрах под высоким давлением и в условиях нормальных температур. Как отметил Стружкин, предложенная техника представляет собой новый мощный инструмент для анализа и управления электронами. Это может открыть ключи к лучшему пониманию природы сверхпроводимости под высоким давлением, магнитных и электрических свойств различных материалов.

       С помощью «драгоценности с брачком» ученые вдобавок открыли метод, позволяющий определять изменения давления порядка 10 атмосфер всего за одну секунду, даже при давлениях вплоть до 50 ГПа (500 тыс. атмосфер). Такая чувствительность под высоким давлением может использоваться для изучения квантовых свойств «дефектного» алмаза, поделились своими догадками исследователи, которым помогали коллеги из Научного института Карнеги и Национального университета Австралии.