Австралия начинает производство квантовых материалов из алмазной пыли

Мельбурнский университет и Организация научных и промышленных исследований Содружества совместно с Японским национальным институтом квантовой науки разработали методы переработки низкокачественной алмазной пыли в высокоэффективные квантовые материалы.

Исследовательский проект направлен на развитие отечественного производства квантовых компонентов в Австралии и снижение зависимости страны от импорта специализированных материалов. Текущая глобальная нестабильность в цепочках поставок побудила австралийские научные организации разработать внутренние мощности по производству квантовых наноалмазов.

В основе проекта лежит использование центров вакансии азота — искусственных дефектов в кристаллической структуре алмаза, которые создаются путем замещения атома углерода атомом азота. Такие центры позволяют алмазам функционировать как квантовые сенсоры для измерения магнитных полей, электрических величин и температуры. Основное преимущество применения алмазной пыли заключается в том, что она обладает идентичными квантовыми свойствами полноценному алмазу, но при этом значительно дешевле.

Ключевая техническая проблема в развитии квантовых технологий связана с температурными требованиями большинства квантовых устройств, которым необходима работа вблизи абсолютного нуля. Алмазы представляют исключение, поскольку способны функционировать при комнатной температуре, что делает их перспективным материалом для практического применения квантовых технологий.

Ближайший этап исследований сосредоточен на повышении стабильности и производственной эффективности квантовых наноалмазов, оптимизации расположения центров вакансии азота ближе к поверхности материала и проведении испытаний на сенсорные характеристики. Австралийская организация CSIRO будет отвечать за независимую верификацию результатов.