Ученые создают технологию получения квантовых материалов из дешевого алмазного порошка

Ученые из Австралии и Японии готовятся сделать революционный шаг в области квантовых технологий. Специалисты Мельбурнского университета, австралийского научного агентства КСИРО и Национального института квантовых наук и технологий (КСТ) Японии запустили проект по превращению обычного и дешевого алмазного порошка в высокоэффективные квантовые материалы. Эта инициатива является не только научной новинкой, но и стратегическим шагом, направленным на резкое снижение затрат на производство квантовых компонентов. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает в материале.

В составе специальных алмазов, считающихся основным звеном квантовых устройств, существуют дефекты, называемые «азотно-вакансионными центрами» (НВ-центрами). Это искусственно созданный дефект кристаллической решетки, в котором атом углерода заменяется атомом азота, а рядом с ним образуется пустота (вакансия). Такие структуры необходимы для квантовых сенсоров, позволяющих с чрезвычайно высокой точностью измерять магнитные и электрические поля, а также температуру.

От дешевого сырья к высоким технологиям

В настоящее время производство качественных квантовых алмазов считается крайне сложным и дорогостоящим процессом. Вместо использования целых кристаллов исследователи предлагают использовать широко распространенный в промышленности и дешевый алмазный порошок. Если ученым удастся сохранить квантовые свойства в этом порошке, стоимость комплектующих для квантовых сенсоров и вычислительных систем может снизиться в несколько раз.

На первом этапе проекта планируется улучшить стабильность и качество алмазных нанокристаллов. Ученые работают над тем, чтобы разместить НВ-центры как можно ближе к поверхности частиц. Это крайне важно для повышения чувствительности будущих сенсоров. После этого специалисты КСИРО протестируют устойчивость этих материалов в реальных условиях.

Ожидается, что успех этого исследования вызовет большой резонанс не только в научных кругах, но и на глобальном технологическом рынке. По данным Иксбт.ком, Австралия стремится с помощью этой технологии создать собственную независимую базу по производству квантовых материалов. Это позволит снизить зависимость от иностранных поставщиков.

Удешевление квантовых материалов откроет новую эру в медицине, геологии и навигационных системах. Например, с помощью сверхчувствительных квантовых сенсоров появится возможность обнаруживать мельчайшие изменения в человеческом организме или полезные ископаемые под землей с беспрецедентной точностью. Данный проект является важным фундаментом на пути вывода квантовых технологий из стен лабораторий в повседневную жизнь.