英国剑桥大学卡文迪许实验室科学家首次发现,层状二维材料六方氮化硼(hbn)中的“单原子缺陷”可以将量子信息在室温下保留几微秒。相关论文发表在《自然·材料》杂志上。这一发现意义重大,因为能够在环境条件(室温)下拥有量子性质的材料十分罕见,此次发现还凸显了二维材料在推进量子技术方面的潜力。
研究人员用共焦显微镜研究了六方氮化硼中的单自旋。艺术示意图展示的是物镜用线圈将激光聚焦在样品上以进行自旋微波控制。
在hbn中,单一的“原子缺陷”在环境条件下表现出自旋相干,并且这些自旋可以用光来控制。自旋相干性指的是一种电子自旋,能够随时间推移保留量子信息。此次研究结果显示,如果将特定的量子态信息传输到电子自旋上,这些信息就会被存储约百万分之一秒,这使该系统成为一个非常有前途的量子应用平台。虽然百万分之一秒很短,但难得的是这个系统不需要特殊条件,就可在室温下存储自旋量子态。