美国加州大学圣巴巴拉分校发现新型量子“积木”

最近科学家们在硅材料里又挖出了新东西,美国加州大学圣巴巴拉分校的团队发现了一种叫碳氮中心(CN)的新型量子“积木”,这玩意儿可结实了。这次发现的成果,说不定能给以后的量子技术发展铺出一条新路子。文章已经登在《物理评论B》这本杂志上了。 这个CN中心说白了就是晶体里的原子级“漏洞”,就像以前在钻石里找到的氮空位(NV)一样。这些小小的结构很厉害,能跟电子和光沟通,还能发出带着量子信息的单光子,特别适合拿来造量子网络和处理器。以前科学家也在硅里找到过T中心,那家伙能像NV中心一样长时间存量子信息,还能发出光纤传输常用的那种光。但T中心是碳和氢凑一块儿的,氢气性质活泼容易乱跑,造设备的时候很难控制,量产更是个大麻烦。 这回团队眼尖,看中了无氢的CN中心。没了氢的拖累,制造难度自然就小了很多,而且这个结构比以前更结实稳定,估计能成更好的量子器件“积木”。他们用计算机模拟给CN缺陷画了个像,发现这东西不光完美复制了T中心的电学和光学特性,在电信波段发光能力还特别强,自己也很稳定。 在硅材料里锁定这种不含氢还能发电信光的量子光源,是把量子理论和实用技术连起来的关键一步。要是后续实验能把它的潜力都挖出来,CN中心就能变成实用化的量子“零件”,让量子技术发展得更快,也让未来的设备能扎根在硅基材料上。