NatComm: Созданы чувствительные к магнитному полю спиновые кубиты из нанотрубок

Нанотрубки из нитрида бора, BNNTs, содержащие спиновые кубиты, создали исследователи из Университета Пурдю. Они более чувствительны к обнаружению внеосевых магнитных полей, чем традиционные алмазные наконечники.

Работой группы, создавшей BNNTs, руководит профессор Тонгцанг Ли. Он также преподаёт в Институте квантовых наук и инженерии Пурдю.

В состав группы входят Синью Гао, Сумух Вайдья и Саакши Дикшит, аспиранты Пурдю, которые являются соавторами работы, опубликованной в рецензируемом журнале Nature Communications.

Спин-кубиты из BNNT чувствительнее к внеосевым магнитным полям, чем алмазный азотно-вакансионный центр. Последний чувствителен только к тем полям, которые параллельны его оси.

BNNT экономичнее и прочнее хрупких алмазных наконечников. Их используют в квантовом зондировании, полупроводниковой промышленности и наноразмерной МРТ.

Ли рассказал о спин-кубитах в нанотрубках в офисе коммерциализации технологий Purdue Innovates. Там подали заявку на патент для защиты интеллектуальной собственности.

Тестирование и разработка спиновых кубитов BNNT

Система протестировали на специальной лабораторной установке. Она включала в себя лазеры, детекторы и генераторы сигналов для управления квантовым состоянием спиновых кубитов в нанотрубках.

Спиновые кубиты из BNNT чувствительны к магнитным полям и демонстрируют магнитный резонанс, который можно измерить с помощью света.

На первой демонстрации BNNT показали себя так же, как алмазные наконечники. Поскольку нанотрубки из нитрида бора гораздо меньше по размеру, мы ожидаем, что сможем добиться более высоких показателей для этой системы.

Исследователи из Пурдю хотят улучшить систему спиновых кубитов из BNNT, чтобы можно было точнее и быстрее сканировать магнитные свойства поверхности. Это найдет применение в квантовой науке, хранении памяти, медицине и полупроводниковой промышленности.

02.10.2024