低温下的金刚石中点缺陷可提供稳定的量子比特 _金刚石

【低温下的金刚石中点缺陷可提供稳定的量子比特】金刚石作为已知的自然界最坚硬的物质，在当今机械加工领域已是不可或缺的，利用金刚石的耐磨性制成的钻头、切割机以及砂轮带动了多个产业的发展。然而金刚石的性质还有可能让其成为未来的固态量子计算机以及电磁场传感器的完美材料。为进一步探索金刚石用于量子计算的潜力，来自中国科学技术大学的研究人员测试了金刚石中一种常见的缺陷—NV色心的性质。这种缺陷由一个氮原子杂质以及邻近的碳原子缺失得到的空穴组成，通过局域电子与电磁场之间的可控相互作用，NV色心可以信息存储。
研究小组将金刚石降温至5.6K，对磁共振谱以及荧光发射谱的测量，探测了受限电子的能级结构。同时随着温度的逐渐增加至295K，他们还测量了相同的谱线发生的变化。实验结果发表于美国物理联合会（AIP) 出版的应用物理快报(APL)上，当温度低于100K时，电子的跃迁能量，也即从一个能级到达另一个能级所需的能量，对温度依赖趋于稳定。跃迁能量的漂移会使得量子操作变得困难，如作者所阐述，更低的温度会对金刚石在量子计算和电磁场探测的研究应用中提供帮助。

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