Vědci z University of Cambridge (Cavendish Laboratory) a UT Sydney zjistili, že dvoudimenzionální hexagonální nitrid bóru může při pokojové teplotě z defektů ve své atomární struktuře emitovat jednotlivé fotony. Emitované světlo přitom poskytuje informaci o spinu, což znamená, že materiál by mohl být využitelný pro kvantové počítání, respektive pro generování fotonů pro kvantovou komunikaci. Důležité má být, že ke kvantové informaci o spinu (k příslušnému qubitu) lze přistupovat prostřednictvím světla a při pokojové teplotě. Samotná informace je přitom ale uložena stabilněji než u qubitů na bázi fotonů.
Nitrid bóru coby 2D materiál s šestiúhelníkovou strukturou je relativně levný a jeho přípravu lze dobře škálovat. Nový výzkum přitom využívá nikoliv samotný nitrid bóru, ale jeho defekty. Na ty se svítilo laserem. V závislosti na existenci defektu a spinu v něm se pak lišilo emitované světlo, vstupní pulz dokázal zase se spinem definovaným způsobem manipulovat/měnit příslušnou informaci. Vše navíc probíhalo ve vnějším magnetickém poli, jehož vlastnosti lze nastavovat jako další parametr celého uspořádání.
Hannah L. Stern et al, Room-temperature optically detected magnetic resonance of single defects in hexagonal boron nitride, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28169-z
Zdroj: University of Cambridge / Phys.org