來自麻省理工學院、哈佛大學和美國桑迪亞國家實驗室的研究團隊近日宣布，他們已經找到一種在金剛石襯底的對應位置點上精確鉆取出所需特質的方法，在金剛石納米結構的最佳位置上成功構建出50納米大小的“缺陷”。
　　特質位置的準確布局是量子計算機成功的關鍵，也即業內俗稱的“摻雜-空位”。微洞和非金剛石物質原子的結構，例如：氮，可以設計成一個量子比特，這是量子計算的基本要素。
　　量子比特的中心為亞原子粒子，它可以同時擁有幾種不同的矛盾狀態：開、關和兩種狀態的“疊加”。微洞、異類原子和金剛石所折射出的光線三者相結合，便可構建出一個量子比特。
　　目前，多數實驗性研究所采用的都是氮摻雜空位。這種方法可以更持久的保持“疊加”狀態，但它容易在較寬的頻率范圍內發光，從而使信息檢索存在一定難度。
　　麻省-哈佛-桑迪亞研究團隊采用了硅基缺陷，它可以在較窄的范圍內發光。但該方法也存在著技術挑戰：要想使其保持一段時間的疊加狀態，就必須對硅摻雜空位進行絕對零度以下幾千度的冷凍。
　　麻省理工學院和哈佛大學的工作人員首先制造出一小片200納米厚度的金剛石片，并在上面蝕刻出空腔。然后將該金剛石片送往桑迪亞國家實驗室，在每個空腔上炮轟出20-30個硅離子。該工藝只能實現約2%的空腔上有硅離子。
　　之后再次返回麻省理工學院進行二次加工，將金剛石片加熱至1000℃，該溫度下金剛石的組分晶格變的具有可鍛性，從而在空腔上實現更多的硅離子，占摻雜空位數量的20%。
　　至此，金剛石面的特質性便完成；最佳位置上的尺寸大小約50納米，能實現約85%的亮度發光。
　　該研究發表在期刊Nature Communication上。（編譯：中國超硬材料網）