Het trilplaatje beïnvloedt de spin van de elektronen in de stikstof/gat-locaties (rood). Die spin zou dan met een fluorescentiemicroscoop kunnen worden uitgelezen (afb: univ.v.Bazel)

Onderzoekers van het nanoinstituut van de universiteit van Bazel hebben trilplaatjes, gemaakt van eenkristallige diamantjes, gebruikt om kwantumtoe-standen te manipuleren. In dit geval ging het om een elektronspin. Daar waren geen externe antennes of ingewikkelde microstructuren voor nodig, zo stellen de onderzoekers. Dat trilplaatje zou kunnen helpen bij het bouwen van een echte kwantumcomputer.
In eerdere studies lieten de onderzoekers rond Patrick Maletinsky zien dat diamanten trilplaatjes met apart ‘ingebedde’ elektronen geschikt zijn voor het ‘aanspreken’ van elektronspins. Deze plaatjes waren zo veranderd dat sommige koolstofatomen in het diamantrooster waren vervangen door stikstofatomen, met daarnaast een gat (geen atoom, dus). In deze stikstof/gat-locaties werden elektronen gevangen. De spin (het hoekmoment) van die elektronen is waar het de onderzoekers om gaat.
Als het plaatje begint te trillen, dan ontstaan er spanningen in de kristalstructuur. Dat heeft invloed op de spins van de elektronen, die twee toestanden kennen: omhoog en omlaag. Dat kan worden bepaald met behulp van een fluorescentiemicroscoop.
In de huidige studie lijken de onderzoekers te hebben aangetoond dat met die trilplaatjes de elektronenspin is te manipuleren: omhoog of omlaag. De spinoscillering is snel in vergelijking met de trillingsfrekwentie van het plaatje. Dat zou, vraag me niet waarom, de spin beschermen tegen terugval (decoherentie) en dat is nu juist iets waar onderzoekers op weg naar een echt werkende kwantumcomputer naar op zoek zijn. Het lijkt er dus op dat die roemruchte kwantumcomputer weer een klein stapje dichterbij is gekomen.

Bron: Science Daily