Ученые разрабатывают технологию создания квантовых материалов из дешевой алмазной пыли
Учёные из Мельбурнского университета, Австралийского научного агентства CSIRO и Национального института квантовых наук и технологий Японии (QST) начали совместный проект по превращению дешёвой алмазной пыли в высокоэффективные материалы для квантовых технологий.
Изображение: CSIROЦель работы — не только разработка новых материалов, но и создание в Австралии собственной производственной базы для квантовых компонентов, что позволит снизить зависимость от зарубежных поставщиков.
Одним из ключевых материалов для квантовых устройств считаются специальные алмазы с так называемыми азотно-вакансионными центрами (NV-центрами). Это искусственно созданные дефекты кристаллической решётки, при которых атом углерода заменяется атомом азота, а рядом отсутствует соседний атом.
Такие структуры используются в квантовых сенсорах, способных с высокой точностью измерять магнитные и электрические поля, температуру и другие физические параметры. Однако производство качественных квантовых алмазов остаётся сложным и дорогостоящим процессом.
В рамках нового проекта исследователи предлагают использовать не цельные кристаллы, а дешёвую алмазную пыль, сохраняя при этом её квантовые свойства. В случае успеха это может существенно снизить стоимость производства материалов для квантовых устройств.
На первом этапе команда сосредоточится на улучшении стабильности и качества нанокристаллов алмаза, а также на создании NV-центров максимально близко к поверхности частиц — это повысит чувствительность будущих сенсоров. Затем специалисты CSIRO проведут серию испытаний, чтобы оценить устойчивость и эффективность материалов в реальных условиях.
Учёные отмечают, что при успешном масштабировании технологии Австралия сможет наладить собственное производство квантовых материалов, необходимых для развития квантовых вычислений, сенсоров и других перспективных направлений.
© iXBT
