美国加州大学圣巴拉分校构筑量子世界的“砖石”

美国加州大学圣巴巴拉分校的科研人员把一种新型的CN中心看作是构筑量子世界的“砖石”,它凭借独特的优势,有望给量子技术发展提供新方向。这种缺陷存在于硅晶体内部,本质上就是一种原子级别的微小“点缺陷”。之前科学家在金刚石里发现的NV中心虽然很有名,但与T中心相比,后者不仅能长久保存信息,还能发射适合光纤传输的光。可惜T中心由碳和氢构成,氢原子的活跃性导致材料难以控制。这一次团队转向了不含氢的CN中心,发现它天生就规避了制造难题,表现出更强的稳固性。计算机模拟给出了原子层面的清晰图像,结果显示它不仅拥有像T中心那样优良的电子与光学特性,还在电信波段有稳定且强大的光发射能力。硅材料能否产生一个不含氢且能发射电信光子的量子光源,是连接理论与技术的关键环节。如果后续实验证实了它的潜力,这种全新的“积木”就能扎根硅基土壤中,成为实用化的器件原型,进一步推动量子技术的进步。相关研究成果发表在了最新一期的《物理评论B》杂志上。