英国剑桥年夜学卡文迪许尝试室科学家初次发现，层状二维材料六方氮化硼（hBN）中的“单原子缺点”可以将量子信息在室温下保存几微秒。相干论文颁发在《天然 材料》杂志上。这一发现意义重年夜，由于可以或许在情况前提（室温）下具有量子性质的材料十分罕有，此次发现还凸显了二维材料在推动量子手艺方面的潜力。

用共焦显微镜研究了六方氮化硼中的单自旋。艺术示意图展现的是物镜用线圈将激光聚焦在样品上以进行自旋微波节制。图片来历：埃莉诺 尼科尔斯/剑桥年夜学卡文迪许尝试室

在hBN中，单一的“原子缺点”在情况前提下表示出自旋相关，而且这些自旋可以用光来节制。自旋相关开云体育app性指的是一种电子自旋，可以或许随时候推移保存量子信息。

此次研究成果显示，假如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很是有前程的量子利用平台。固然百万分之一秒很短，但可贵的是这个系统不需要非凡前提，便可在室温下存储自旋量子态。

hBN是一种超绵力料，由堆叠在一路的单原子层构成。这些层经由过程份子间感化力连系在一路。但有时，在这些层内部会存在“原子缺点”。就像困在晶体中的份子一样，这些缺点可以接收和发射可见光规模内的光，具有光学跃迁，而且可以充任电子的局部圈套。因为hBN中的这些“原子缺点”，科学家此刻可以研究这些被捕捉电子的行动，如电子的自旋特征，这类特征答应电子与磁场彼此感化。真正使人兴奋的是，研究人员可以在室温下操纵这些缺点中的光来节制和把持电子自旋。

这一发现为将来的手艺利用摊平了道路，特殊是在传感手艺方面。

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