Máy tính lượng tử hứa hẹn là một công nghệ mang tính cách mạng bởi vì các khối kiến tạo cơ bản, qubit của chúng có thể chứa nhiều thông tin hơn so với các bit nhị phân, bit 0-hoặc-1 của máy tính cổ điển. Nhưng để khai thác khả năng này, phần cứng phải được phát triển để có thể truy cập, đo lường và thao tác các trạng thái lượng tử riêng lẻ.

Mới đây, các nhà nghiên cứu Trường Đại học kỹ thuật và khoa học ứng dụng Pennsylvania đã trình diễn một nền tảng phần cứng mới dựa trên các spin điện tử cô lập trong vật liệu hai chiều. Các electron bị giữ lại bởi các góc khuyết bên trong các tấm boron nitride hình lục giác, kích thước dày một nguyên tử, và các nhà nghiên cứu có thể nhận thấy trạng thái lượng tử của hệ thống.

Công trình nghiên cứu do Lee Bassett, trợ lý giáo sư tại Khoa kỹ thuật điện và hệ thống, và Annemarie Exarhos, nghiên cứu sinh bậc sau tiến sĩ đứng đầu và những phát hiện này đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Việc sử dụng vật liệu phân lớp hai chiều (2-D) để cải thiện khả năng của các thiết bị điện tử là một chiến lược hứa hẹn gần đây đã thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học. Tuy nhiên, trong khi nghiên cứu vật liệu kim loại và bán dẫn 2-D được thiết lập tốt, kiến ​​thức chi tiết và ứng dụng của chất cách điện 2-D vẫn còn khan hiếm.

Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy chất boron nitride lục giác. Nó vừa có cấu trúc tổ ong giống như graphene nhưng cũng giống như kim cương và được sử dụng rộng rãi như một lớp điện môi trong thiết bị điện tử 2D. Ngoài ra, boron nitride hình lục giác (h-BN) có các góc khuyết trong mạng tinh thể tổ ong có thể phát ra ánh sáng. Những kết quả này có thể có ý nghĩa thiết yếu cho sự phát triển của các thiết bị điện tử kỹ thuật số làm bằng vật liệu 2-D.

Hiện nhóm nghiên cứu cũng đang thực hiện một cuộc khảo sát rộng rãi về các góc khuyết của h-BN để phát hiện ra các góc khuyết có đặc tính quang phụ thuộc spin đặc biệt.

P.T.T (NASATI), theo https://www.nanowerk.com/nanotech-news2/newsid=52107.php.