一种新型的人造钻石是量子记忆的其余部分。
不像其他的人造金刚石,这既可以存储量子信息的时间长或传输清楚, 新钻石都可以做,这设计师水晶,描述的7月6日 科学,可能是一个关键组成部分在量子互联网,这样的未来的通信网络能够让人们 发送Supersecure消息和连接量子计算机环游世界(SN:。16年10月15日,在p-13)。
钻石可以用来合成量子存储得益于 类型缺陷在其碳晶格,其中两个相邻的碳原子被替换为一个非碳原子和空的空间(SN:。08年4月5日,在P-216)。这个配对展品一个量子属性称为自旋,其可以是在一个“向上”状态时,“向下”状态或两者同时,每个那些状态的反映了比特量子数据,或量子位的,这可能是1,0或两者在一次。钻石传输通过将光粒子或光子编码,通过光纤电缆进行 编码。
存储Qubit的钻石缺陷不是由氮原子制成的, 氮原子可以存储量子数据毫秒 - 在量子领域相对较长的时间(SN:4/23/11,第14页)。数据以宽频率范围发射光粒子,这会混淆写入光子的量子信息。
普林斯顿大学的电气工程师Nathalie de Leon解释说,用硅材料制造的缺陷会精确地发光,但直到现在,由于它们与附近颗粒的电相互作用,我还无法接触纳秒。
德利昂和他的同事解决这个问题得到了通过用硼注入金刚石锻造硅的缺陷。这个额外的化学成分屏蔽,以防止与附近的粒子电相互作用的微妙硅缺陷,延长缺陷量子内存。硼注入晶体几乎媲美的。长期氮缺陷的量子存储器,存储量子位为大约一毫秒它给一个干净的光子的读出,在完全相同的频率发射其光子的约90% - 相比光子仅有3%的氮缺陷吐出。
哈佛大学的应用物理学家和电气工程师Evelyn Hu没有参与这项工作。
新的人造金刚石,这可能是用于构建称为量子中继器进行远距离量子通信设备,说戴维·阿舍洛姆,物理学家兼工程师昆腾在芝加哥大学谁没有参与这项工作。量子比特携带光子可以 只旅行约100最多公里的光纤 及其信号获取炒之前(SN:。17年9月30日,在p-8 )量子中继器该catch,存储和再发射光子可以起到光纤电缆之间的踏脚石扩展未来网络的范围。