2020年6月15日,戴比爾斯集團子公司——元素六宣布將推出首款商用化學氣相沉積法(CVD)量子級金剛石DNV-B1?。
DNV- B1?是元素六新DNV系列的第一種解決方案,對那些研究氮空位(NV)系統(用于量子演示、脈射器、射頻輻射探測、陀螺儀、傳感和進一步項目)的人來說,是一種理想的初始材料。基于該公司豐富的經驗和獨特的專利工藝定制開發的CVD金剛石解決方案——DNV-B1?,是第一種廣泛可用的通用量子級材料。
元素六CVD金剛石
金剛石NV (DNV)中心為研究人員提供了具有自旋量子位元的獨特固態平臺,該平臺可以在室溫下初始化并讀出具有較長的量子位元壽命,這些特性源于金剛石獨特的結構和強鍵。
元素六的DNV-B1?用于提供包含均勻NV自旋中心密度的基準解決方案,它專門為新興的金剛石應用程序設計,這些應用需要NV中心的集合,以保證最低水平的性能。
DNV-B1?含有優化的氮氣空位缺陷,這將降低在量子應用研究和開發中采用金剛石的障礙,從而開啟新一代金剛石支持的量子技術。
首席科學家馬修·馬卡姆(Matthew Markham)說:“通過化學氣相沉積法合成金剛石意味著,首先,我的團隊可以控制和重復地在金剛石合成過程中加入氮。然后,經過輻照和退火,合成出含有均勻和可重復的NV自旋中心濃度的金剛石,其自旋壽命為1微秒“。
這只是元素六的眾多顛覆性創新之一,元素六在本世紀初率先使用CVD方法合成 了單晶金剛石。該公司在英國和加利福尼亞的生產設施一直處于CVD金剛石合成和相關工業應用領域一系列新發展的前沿。它的專利技術也推動了在俄勒岡州的一個新的生產設施,為戴比爾斯Lightbox珠寶供應寶石級大單晶。
第六元素的工程鉆石研究與全球協作者網絡密切合作,加速了量子研究的許多突破,其中包括:
2012年,哈佛大學報告稱,同位素工程cvd單晶在室溫下實現了幾秒的自旋相干時間。
2015年,元素六材料與德夫特科技大學(Delft University Of Technology)一起,首次成功地實現了沒有漏洞的貝爾的不平等測試,首次證明了“遠程驚悚行動”是真實的,這也標志著量子安全網絡的重大技術進步。
2018年,倫敦帝國理工學院利用工程單晶材料研制了世界上第一個連續波、室溫固態脈澤(微波受激輻射放大)。
洛克希德·馬丁公司2019年的“暗冰”項目交付了一款DNV驅動的磁強計,該磁強計可以測量幾乎無法察覺的磁場異常的方向和強度,為gps無法實現的導航應用提供了基于金剛石的量子設備。
首席技術專家尼爾·特維奇( Daniel Twitchen)博士說:“我發現這些有缺陷的金剛石在量子應用方面提供了很多的機會,這是很了不起的。人造金剛石領域正在迅速發展,通過全球網絡合作及其技術積累,元素六優化了合成和合成后處理工藝,處于全球領先水平。我們希望這款通用的DNV-B1?系列產品將是長期而成功的DNV系列產品中的第一款,它將解決消費者、國防和醫療市場等不同領域的新問題。“(中國超硬材料網編譯整理)