Ученые раскрыли главный секрет алмазов

Немецкие физики исследовали эффект Зенона в кристаллической решетке алмаза. Для этого исследователи заменили два соседних атома углерода на один атом азота. Направив на электрон микроволновое излучение, ученые смогли управлять переходами между уровнями в любом нужном им направлении.

Древнегреческий мыслитель и математик Зенон Элейский известен своими логическими парадоксами. Один из них – Стрела Зенона – звучит следующим образом: "Летящая стрела неподвижна, так как в каждый момент времени она занимает равное себе положение, то есть покоится; поскольку она покоится в каждый момент времени, то она покоится во все моменты времени, то есть не существует момента времени, в котором стрела совершает движение".

Экспериментально квантовый эффект Зенона впервые наблюдали в 1989 году в охлажденных лазером ионах, захваченных в ловушку магнитного и электрического полей.

Физик Олифер Бензон и его коллеги из Берлинского университета имени Гумбольдта представили результаты своего последнего эксперимента, в ходе которого они увидели квантовый эффект Зенона в кристалле алмаза. Они уже несколько раз были признаны идеальным материалом для конструирования квантовых компьютеров.

Исследователи работали с так называемыми азото-замещенными вакансиями (NV-центры) – дефектными участками в кристаллической решетке алмаза, где на месте атома углерода стоит атом азота, а рядом с ним находится пустое пространство.
Чтобы изменить магнитное состояние спина электрона, расположенного в NV-центре, физики направили на него микроволновое излучение. Затем они использовали лазерный луч для того, чтобы включить красную флуоресценцию. Это должно было помочь определить, в каком состоянии находится спин электрона в каждый отдельно взятый момент, пишут "Вести.Ru".

Но на этом этапе вступил в силу квантовый эффект Зенона: как только исследователи попытались таким образом рассмотреть NV-центр, оказалось, что колебание спина между двумя состояниями было нарушено. "Увидеть эффект Зенона в кристаллической решетке алмаза – это лишь первый шаг. Дальше нужно будет научиться создавать квантовые логические вентили на основе алмазов", – говорит Бензон.

Квантовый аналог привычных логических вентилей устроен несколько сложнее. Информация хранится в квантовых состояниях носителей, таких как фотоны или азото-замещенные вакансии. Ранее искажающее картину воздействие окружающей среды не позволяло сохранить более нескольких кубитов (квантовых битов) информации за раз."Постоянное измерение состояний помогает защитить их от неконтролируемого распада и расширить объем сохраняемой информации", – поясняет Бензон.

Коллеги немецких физиков, не принимавшие участия в данной работе уверены, что алмазы действительно станут основой квантовых компьютеров в будущем. Однако они считают необходимым для начала выяснить наверняка, подчиняются ли дестабилизации колебаний спинов в NV-центрах законам квантовой механики.

БРЯНСК.RU

Источник: Дни.ру

---

Два тунеядца напали на пенсионера в подъезде его домаВ Брянской области катастрофически не хватает рабочих рукАвтоинспекторы просят брянцев жаловаться на плохие дорогиНе забудем! Не простим!Главой Стародубского района избран Владимир КовалевНа ярмарках выходного дня брянцы расхватали картофельБрянская красавица и ее жених предстали перед судомБрянские любители роскошных авто заплатят 17 миллионов рублейНа выборах губернатора Брянской области победил БогомазВ Советском районе Брянска запланирован ремонт дворовСражаться за губернаторское кресло продолжат три кандидатаРоскомнадзор начал охоту на мат в СМИДенину предъявлено обвинение в злоупотреблении полномочиями