قراءة الأسبينات في الماس بالكهرباء ⚡ экспресс
للبِتّات الكمومية السبينية في الألماس، القراءة الكهربائية جذابة بفضل قابليتها للتوسع على مستوى الرقائق، لكنها كانت أقل دقة من الطرق الضوئية. تم اقتراح بروتوكول CCDMR: حيث تُحوَّل المعلومات السبينية لمركز NV إلى حاملات شحنة، تُحبس لفترات طويلة في مصائد عند السطح البيني بين المعدن والألماس (حاجز شوتكي). ثم تُطلِق الإضاءة والجهد الكهربائي هذه الشحنة، مولِّدة تيارًا ضوئيًا يتناسب مع السبين الأصلي. تم اختبار الطريقة بنجاح بعد التحكم المترابط لمراكز NV فردية، وتجمع بين مزايا الكشف الكهربائي واستقرار المصائد طويلة العمر في المواد ذات الفجوة النطاقية الواسعة.
تتطلب الحواسيب الكمومية ذاكرة موثوقة. في بلورة الماس — وهي كربون — تُخزّن المعلومات على شكل اتجاه أسهم مغناطيسية ميكروسكوبية (سبينات) لعيوب خاصة. كانت قراءة هذه الأسهم بالضوء غير عملية: فالأنظمة البصرية مرهقة للرقاقات. تعمل الطريقة الجديدة كتحميض الأفلام الفوتوغرافية.
أولاً، «يُعرِّض» الليزر السبين: إذا كان السهم موجهاً في اتجاه معين، يطرح العيب إلكتروناً في مصيدة ميكروسكوبية على حافة الماس؛ وإن كان في الاتجاه الآخر، فلا. يمكن للشحنة أن تبقى هناك لساعات. ثم، عند تطبيق جهد وإضاءة ثانية، تُهزّ المصائد — وتُنتج الإلكترونات المجمّعة نبضة تيار. من مقدار هذا التيار الضوئي يُحدد الاتجاه الأصلي للسبين. الطريقة المُسمّاة CCDMR (رنين مغناطيسي مع احتجاز الشحنة) كهربائية بالكامل: لا حاجة لالتقاط ومضات ضعيفة. يمكن وضعها بسهولة على البلورة لصنع رقاقات كمومية بحجم الظفر.
🎯 المصائد الإلكترونية في الماس مستقرة جداً لدرجة أن الشحنة المُسجّلة فيها يمكن أن تبقى لسنوات — أطول بكثير من عمر معظم الأجهزة المخبرية.
🎬 فكرة تخزين المعلومات في البلورات مألوفة من سوبرمان: حيث كانت قاعدة العزلة خاصته تستخدم البلورات كقاعدة بيانات. رقاقات الماس الكمومية تشبه ذلك تقريباً، لكن في الواقع.