科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，層狀二維材料中的“單原子缺陷”可以在室溫下保留幾微秒的量子信息，這凸顯了二維材料在推進(jìn)量子技術(shù)方面的潛力。
曼徹斯特大學(xué)和劍橋大學(xué)的研究人員使用一種名為六方氮化硼(hBN) 的薄材料發(fā)現(xiàn)了這一缺陷，它證明了自旋相干性——電子自旋可以在環(huán)境條件下保留量子信息的特性。他們還發(fā)現(xiàn)這些自旋可以用光控制。
到目前為止，只有少數(shù)固態(tài)材料能夠做到這一點(diǎn)，這標(biāo)志著量子技術(shù)向前邁出了重要一步。
發(fā)表在《自然材料》上的研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)，室溫下可達(dá)到的自旋相干性比研究人員最初想象的要長(zhǎng)。
這篇論文的合著者、劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員卡梅姆·M·吉拉多尼 (Carmem M. Gilardoni) 說：“結(jié)果表明，一旦我們將某種量子態(tài)寫到這些粒子的自旋上，電子，該信息的存儲(chǔ)時(shí)間約為百萬分之一秒，使該系統(tǒng)成為量子應(yīng)用非常有前途的平臺(tái)。
“這可能看起來很短，但有趣的是，這個(gè)系統(tǒng)不需要特殊條件——它甚至可以在室溫下存儲(chǔ)自旋量子態(tài)，并且不需要大磁鐵。”
六方氮化硼(hBN)是一種超薄材料，由堆疊的單原子厚層組成，有點(diǎn)像紙張。這些層通過分子之間的力結(jié)合在一起，但有時(shí)，這些層之間存在微小的缺陷，稱為“原子缺陷”，類似于內(nèi)部被困有分子的晶體。這些缺陷可以吸收和發(fā)射我們可以看到的光，它們也可以充當(dāng)電子的局部陷阱。
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