11月13日消息,美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的一名研究人员开发出一种新的计算技术,能大幅加快对可用于量子计算和高灵敏度传感器的金刚石材料的筛选,并已借此发现新的候选材料。成果近日发表于ACS Central Science。

量子技术的核心瓶颈之一是找到能在实际条件下维持脆弱量子态的材料——多数候选材料需要极低温才能可靠工作。金刚石是少数例外:晶体中特定微小缺陷(如碳原子空位或被其他元素替换的位置)的量子特性在室温下依然可用,这让金刚石基量子比特与量子传感器具备走向实用化的条件。

但缺陷种类与构型的组合空间极其庞大,实验试错成本高。新计算方法的价值在于用模拟先行筛选,快速识别最有希望的缺陷构型,再交给实验验证,相当于为量子材料建立了一条"计算漏斗"。研究团队称该方法已吸引同领域其他研究者的关注。对产业端而言,室温量子传感器(磁场、电场探测)被认为是最接近商用的量子应用之一,筛选工具的进步将直接缩短从材料发现到器件落地的周期。 (来源:ScienceDaily)