1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer>

Новости

Все         В Институте        Новости геологии        Семинары и конференции        Конкурсы и гранты        ФАНО        Разное        Видео

Понедельник, 16 Октября 2017

Алмазы для квантовых технологий

 

В последние годы резко возрос интерес к алмазу, как к перспективному материалу для квантовых технологий. Идет активный поиск новых подходов и систем для синтеза алмаза с заданным набором дефектно-примесных центров, которые определяют многие уникальные свойства алмаза. В этом плане весьма интересными и необычными оказались растворители-катализаторы на основе магния. Обзорная статья новосибирских ученых, посвященная кристаллизации и свойствам алмаза в системах с магнием недавно опубликована в журнале Королевского химического общества CrystEngComm (DOI: 10.1039/c7ce01083d). Специалисты из ИГМ СО РАН и НГУ, выполняя исследования по гранту Российского научного фонда, показали, что алмазы в этих системах могут расти с уникально высокой скоростью до 8,5 миллиметров в час. При этом алмазы кристаллизуются в форме бесцветных кубических кристаллов. Но самое интересное, что в этих системах в решетку алмаза могут встраиваться атомы кремния и германия, образуя кремний-вакансионные и германий-вакансионные дефектно-примесные центры. Именно эти центры в настоящее время рассматриваются в качестве возможных претендентов для развития нового направления науки и техники, связанного с созданием вычислительных устройств, действующих на квантовомеханических принципах. В настоящее время в сотрудничестве с коллегами из Германии и США проводятся детальные исследования германий-вакансионных центров.

 

Первые результаты, полученные в рамках международной научной кооперации, представлены в недавней работе, опубликованной в журнале Американского физического общества Physical Review B (DOI:10.1103/PhysRevB.96.081201). В результате детальных спектроскопических исследований германий-вакансионных (GeV) центров в алмазе, установлено, что, наряду с уникальными оптическими характеристиками, эти центры также обладают ненулевым электронным спином (собственный момент импульса электронов). Это, в свою очередь, открывает возможность для контроля и управления электронным состоянием GeV центров с помощью магнитных полей и СВЧ излучения. Проведенные эксперименты показали перспективность GeV центров для использования в качестве ячеек квантовой памяти, являющихся ключевым элементом для реализации широкомасштабных квантовых сетей.

1. Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F., Borzdov Yu.M. High-pressure crystallization and properties of diamond from magnesium-based catalysts. CrystEngComm. 2017, 19, 4459–4475.

2. Petr Siyushev, Mathias H. Metsch, Aroosa Ijaz, Jan M. Binder, Mihir K. Bhaskar, Denis D. Sukachev, Alp Sipahigil, Ruffin E. Evans, Christian T. Nguyen, Mikhail D. Lukin, Philip R. Hemmer, Yuri N. Palyanov, Igor N. Kupriyanov, Yuri M. Borzdov, Lachlan J. Rogers, and Fedor Jelezko. Optical and microwave control of germanium-vacancy center spins in diamond. PHYSICAL REVIEW B. 96, 081201(R) (2017).

Исследования были также освещены на портале Информационного агентства России ТАСС http://tass.ru/nauka/4611236

Материал подготовлен д.г-м.н. Ю.Н. Пальяновым

 

Limon Tour World Guide Tranzito