Diamantele nu sunt doar pietre prețioase folosite pentru bijuterii de lux. Ele se află la baza unei revoluții cuantice în curs de dezvoltare, centrate pe tehnologiile de generație următoare, potrivit Financial Times.
Oamenii de știință au descoperit că, prin introducerea deliberată a unor imperfecțiuni minuscule în structura cristalină a diamantului - în special așa-numitele centre de vacanță de azot (NV) - aceste materiale devin detectoare extraordinar de sensibile ale fenomenelor electromagnetice și cuantice, permițând aplicații care ar putea remodela multiple industrii.
Pionierii în “diamantele cuantice” exploatează aceste defecte prelucrate pentru a detecta modificări minuscule ale câmpului magnetic și electric, cu utilizări potențiale în navigația ultra-precisă, diagnosticarea medicală, analiza materialelor și nu numai.
Cum funcționează noile descoperiri cuantice bazate pe diamante
Funcționarea robustă, la temperatura camerei, a dispozitivelor cuantice pe bază de diamant oferă un avantaj practic față de multe alte materiale cuantice care necesită răcire extremă.
În centrul acestei schimbări tehnologice se află centrele NV din diamantele sintetice, în care un atom de azot și o vacanță adiacentă din rețea acționează ca senzori cuantici.
Modificările stărilor de spin la aceste defecte pot fi măsurate cu o precizie remarcabilă, determinate de interacțiunea lor cu câmpuri externe.
Oamenii de știință explorează aplicații de la explorarea geologică la detectarea semnelor precoce ale bolilor, unde senzorii cuantici de diamant ar putea înlocui sau completa instrumentele existente, cum ar fi electrocardiogramele sau sistemele de navigație dependente de satelit.
Un ecosistem în creștere de companii și instituții de cercetare comercializează acum tehnologia cuantică a diamantelor.
Diamantele sunt componente fundamentale ale următoarei generații de inovații
Element Six, o filială a De Beers, este lider în producerea de diamante cuantice cultivate în laborator, în timp ce alte firme și grupuri de cercetare, inclusiv Quantum Brilliance și laboratoare academice, dezvoltă turnătorii, senzori și procesoare care valorifică proprietățile cuantice ale diamantului.
Descoperiri paralele în cercetarea diamantelor cuantice extind capacitățile. Fizicienii au demonstrat noi interacțiuni ale centrelor NV de diamant cu structuri fotonice proiectate, care ar putea îmbunătăți controlul și citirea stărilor cuantice esențiale pentru calcul și comunicare.
În timp ce realizarea comercială completă este încă în curs de desfășurare, materialele cuantice cu diamant accelerează deja progresul către dispozitive cuantice compacte și durabile, care funcționează la temperatura camerei.
Sensibilitatea și rezistența lor poziționează diamantele drept componente fundamentale ale următoarei generații de inovații tehnologice, putând afecta domenii de la asistență medicală și apărare până la navigație și informatică.
Ştiri video recomandate
