港大研精準列印納米鑽石 助製量子器件

日期: 25/04/2022

鑽石是最堅硬的材料,其中瑕疵對物理學家,卻是吸引力所在。香港大學的工程學者研發一種納米級精度的列印方法,以量子水準列印出金剛石納米顆粒中的NV色心(見圖),將可應用於製造量子訊息處理器、量子計算器和生物傳感器等量子器件,提供實用且具經濟效益的新技術,發明已申請美國專利。
成果登學術期刊

 

NV色心是一種在金剛石,即鑽石原石晶體結構中常見的點缺陷,是原子級別的固態設備,擁有光學可調的自旋自由度,在固態量子處理器中發揮量子比特和量子探測器等核心功能,是重要的量子材料。然而,把具有NV色心的納米金剛石顆粒定位在各種基板和電路,需要極複雜的「拾取和放置」納米操作方法,但現行的幾種方案,效果均不甚理想。

 

香港大學工程學院電機電子工程系學者褚智勤,聯同機械工程系學者Ji Tae Kim的研究團隊,開發一種納米級精度的列印方法,以量子水準列印出金剛石納米顆粒中的NV色心。新方法對含有納米金剛石的亞公升液滴進行電控的分發,直接將NV色心放置在通用的基底上。

 

褚智勤指,新技術體現出亞波長的定位精度、單缺陷級的數量控制水準,以及自由圖案化的能力,滿足相關的技術要求,將為製造量子訊息處理器、量子計算器和生物傳感器等量子器件,開拓出實用且具經濟效益的出路。研究成果已在學術期刊《Advanced Science》發表,並獲選為當期精選故事。



其他新聞  |  回到上一頁