Alguns diamantes defeituosos ativados opticamente podem ser usados como sensores ou desistir altamente sensíveis para o computador quântico, onde os dados quânticos são armazenados no estado de elétrons desses centros de cores. No entanto, os estados de spin devem ser lidos no exterior, o que geralmente é experimentalmente complexo. Agora, uma equipe de HZB criou um método elegante usando uma tensão de foto para identificar os estados de rotação separados e locais desses erros. Pode levar a muitos designs mais compactos de sensores quânticos.
Os erros dos sólidos geralmente são indesejados, mas também podem oferecer grandes oportunidades novas, por exemplo, em diamantes: centros de vácuo de nitrogênio (centros de NV) podem ser abertos aqui cujos estados de spin podem ser manipulados com microondas. As informações de uma única rotação podem ser lidas usando luz. Ele torna os diamantes NV-Dopod não apenas como um sensor altamente sensível, mas também adequados como o computador quântico silencioso.
Até agora: identificação óptica
No entanto, para determinar a condição de cada rotação separada, os fótons emitidos do centro de cores devem ser medidos. Como os giros simplesmente emitem um único fóton ao virar, esse sinal é muito fraco, leva a uma configuração experimental complexa para a detecção.
Agora: fotovoltagem medida por KPFM
Uma equipe de HZB agora apresentou um método sofisticado para resolver esse problema. O Dr. Boris Naideov disse: “A idéia era que esses centros de erro nacionais não fossem apenas possuídos por um estado de spin, mas também cargas elétricas”. Para investigar essas cargas, eles mudaram uma variante da microscopia de força nuclear (KPFM), a microscopia de força da sonda Celvin: nesse processo, um laser estimula os centros de NV, cria portador de carga livre capturado pelos estados da superfície e, assim, produzindo uma tensão medida em torno de um centro de NV.
Para capturar a mobilidade do spin
‘A fotovoltagem depende da condição de rotação eletrônica do centro de NV e, portanto, podemos ler a rotação separada’, diz Sergey Trofimov, que realizou as medições como parte de seu projeto de doutorado. Além disso, também é possível capturar a mobilidade do spin usando tensão de microondas com a ajuda de novos métodos.
Aspecto: dispositivos menores de diamante
“Isso realmente abrirá o caminho para o desenvolvimento de pequenos e compactos dispositivos à base de diamantes, pois tudo o que é necessário é a comunicação apropriada, em vez da óptica microscópica complexa e detectores de cóxico único,” o novo método desenvolvido de Reedout também pode ser usado em outro sistema de física de estado sólido, onde os defeitos de rotação são observados.