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量子級金剛石

       含有帶負(fù)電的金剛石氮空穴色心（NV色心），應(yīng)用于量子領(lǐng)域的功能性鉆石。其質(zhì)量主要取決于內(nèi)部NV色心的相干時間（T2）及密度（ρ）

NV色心

       NV色心是金剛石中的一種發(fā)光點缺陷。一個氮原子取代金剛石中的碳原子，并且在臨近位有一個空位，這樣的點缺陷被稱為NV色心。由于NV的熒光非常穩(wěn)定，是一種良好的單光子源，被用于量子密鑰分配、生物熒光標(biāo)記等實驗。NV色心的自旋可通過激光和微波實現(xiàn)操作和探測。另外由于NV的電子自旋相干時間可達(dá)毫秒量級，它被認(rèn)為是一種十分具有潛力的量子計算機(jī)系統(tǒng)。利用NV的量子寄存器、量子糾錯等實驗被驗證。同時NV也可作為納米尺寸的傳感器，用于磁場、電場、溫度等物理量的測量。得益于金剛石的光學(xué)微納加工工藝的日益完善，以金剛石為基礎(chǔ)的集成光學(xué)在NV色心的幫助下也正快速的發(fā)展著。而以化學(xué)氣相沉積制備的金剛石樣品的品質(zhì)越來越高，加之NV色心可通過離子束注入的靈活性，NV色心在將來必將得到越來越廣泛的應(yīng)用與關(guān)注。

優(yōu)點

>簡單，穩(wěn)定的自旋能級結(jié)構(gòu)，可作為量子比特

>高效的光學(xué)躍遷，實現(xiàn)便捷的量子態(tài)光學(xué)初始化及光學(xué)讀出

>微波激勵下發(fā)生共振，可實現(xiàn)量子態(tài)的操控

>室溫下超長的自旋量子態(tài)相干時間

>外場下發(fā)生明顯塞曼分裂，實現(xiàn)對外場敏感感應(yīng)