Phương pháp mới cho phép chèn và giám sát các khuyết tật lượng tử trong thời gian thực

Các nhà nghiên cứu từ các trường đại học Oxford, Cambridge và Manchester của Vương quốc Anh đã phát triển một phương pháp chế tạo mới gồm hai bước cho phép chèn chính xác và giám sát thời gian thực các khuyết tật lượng tử—cụ thể là các trung tâm Nhóm IV như trung tâm chân không thiếc—trong kim cương tổng hợp. Những khuyết tật lượng tử này, được tạo ra bằng cách cấy các nguyên tử thiếc đơn lẻ vào kim cương với độ chính xác nanomet bằng chùm ion tập trung, đóng vai trò như giao diện spin-photon thiết yếu để lưu trữ và truyền tải thông tin lượng tử. Quá trình này được kích hoạt và điều khiển thông qua xử lý nhiệt bằng laser siêu nhanh, kích thích các trung tâm khuyết tật mà không làm hỏng kim cương và cung cấp phản hồi phổ để giám sát và kiểm soát tại chỗ trong suốt quá trình chế tạo. Đột phá này giải quyết một thách thức lớn trong việc sản xuất đáng tin cậy các khuyết tật lượng tử Nhóm IV, vốn được đánh giá cao nhờ đối xứng cao và các đặc tính quang học cũng như spin thuận lợi. Khả năng giám sát kích hoạt khuyết tật theo thời gian thực cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra các nguồn phát lượng tử một cách hiệu quả và chính xác, mở đường cho các mạng lượng tử có thể mở rộng, từ đó có thể thúc đẩy công nghệ tính toán và cảm biến lượng tử siêu nhanh, an toàn. Tính đa dụng của phương pháp cũng gợi ý...