科学家研发制作5厘米钻石晶圆的新方法可用于量子存储器

日本研究团队近日开发出制作 5 厘米（2 英寸）的钻石晶圆的新方法，可用于量子存储器。钻石的超高纯度使其能够存储惊人的数据量，相当于 10 亿张蓝光光盘。钻石是包括存储器在内的实用量子计算系统的最有希望的材料之一。

晶圆能以超导量子比特（qubits）的形式存储数据，但它也存在一个特殊缺陷，即所谓的 NV 色心/氮空位（nitrogen-vacancy center），钻石中太多的氮会破坏其量子存储能力。

这意味着需要做出权衡--科学家们必须制造出含有过多氮气的大型钻石晶片，或者制造出太小而无法用于数据存储的超纯钻石晶片。但是现在，日本佐贺大学和 Adamant Namiki 精密珠宝公司的研究人员已经开发出一种新的方法，用于制造足够大的超高纯度钻石晶圆，以供实际使用。

该团队表示，通过这种技术，所生产的钻石晶圆直径为 5 厘米，具有巨大的数据密度，理论上可以存储相当于 10 亿张蓝光光盘。一张蓝光光盘可以存储 25GB（假设它是单层的），这将意味着这种钻石晶圆应该能够存储高达 25 艾字节（EB）的数据。该公司将这些晶圆称为 Kenzan 钻石。

关键是这些钻石的氮气浓度低于十亿分之三（ppb），使其纯度高得惊人。研究人员说，这些是具有这种纯度的最大晶圆--其他大多数晶圆最多只能达到4平方毫米（0.006英寸）。该团队希望在2023年将这些钻石晶圆商业化，同时已经在努力将直径翻倍至10厘米（4英寸）。

Sources: Saga University, Adamant Namiki

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