Разработаны алмазные пластины, вмещающие миллиард Blu-Ray-дисков

Японская компания Adamant Namiki Precision Jewel Co. совместно с учеными Университета Сага на Кюсо (Япония) разработали новый метод, который позволит массово производить алмазные пластины, размером 2 дюйма (5 см).

Сегодня алмаз считается одним из самых перспективных материалов, которые могут использоваться для системы квантовых вычислений. Однако повышенное содержание в алмазах азота раньше снижало их возможности в качестве квантовых хранилищ.

Новый алмаз сверхвысокой чистоты содержит не более трех частей на миллиард атомов азота. Это как раз то, что требуется для таких квантовых приложений, как устройства квантового зондирования, квантовая память и квантовые компьютеры.

Новейшие алмазные пластины, под названием Kenzan Diamond можно будет использовать для квантовой памяти т.к. они имеют сверхвысокую чистоту, позволяющую хранить на одном носителе колоссальные 25 экзабайт данных, что эквивалентно одному миллиарду дисков Blu-Ray.

До последнего времени размер пригодных для хранения информации алмазных дисков не превышал 4 мм. Увеличенные же диски ускорят скорость создания квантовых компьютеров уже в ближайшем будущем.

Принцип создания алмазных дисков

Алмазные диски получают путем выращивания кристаллов на плоской подложке. Для ускорения темпов роста кристаллов ученым приходится использовать азот в газообразной форме. Примеси этого вещества в концентрации несколько частей на миллион соединяются с кристаллом, что мешает использовать искусственный алмаз в квантовых компьютерах.

Имея существенную примесь азота в своем составе, такой алмаз может давать трещины под воздействием напряжения, что сильно снижает его качество.

Новейшие алмазы ученые вырастили не на плоской подложке, но на подложке ступенчатой формы. Это позволило равномернее распределить внутреннее напряжение кристалла по горизонтали и предотвратить появление на нем трещин. Благодаря ступенчатой подложке ученые теперь могут выращивать кристаллы большего размера и большей чистоты.

Исследование будет представлено на Международной конференции по технологии производства сложных полупроводников в мае 2023 года.

Adamant Namiki планирует коммерциализировать алмазы Kenzen в 2023 году, одновременно работая над удвоением размера пластин.

Источник: Interestingengineering.