Artykuł opisujący dokonania autorów został zamieszczony w Nature Materials i wyjaśnia, jaką rolę w realizacji postawionego zadania mogą odgrywać defekty pojedynczych atomów. Te wchodzą w skład materiałów 2D i zostały oddelegowane do przechowywania informacji kwantowych. Taki stan utrzymywał się w skali mikrosekundowej, co z perspektywy człowieka nie jest zbyt imponujące, lecz powinno odegrać bardzo istotną rolę w kontekście wykorzystania materiałów 2D do rozwoju technologii kwantowych.
Wspierani przez badaczy z Uniwersytetu w Manchesterze, autorzy nowych badań wykorzystali heksagonalny azotek boru. Występujący w nim defekt wykazał spójność spinową, za sprawą której spin elektronu może przechowywać informacje kwantowe także w warunkach otoczenia. Jakby niespodzianek było mało, to dodatkowo okazało się, że spiny mogą być kontrolowane za pomocą światła.
Utrzymanie tej spójności trwało dłużej niż oczekiwano, co pokazuje, jak wielu niespodzianek dostarczyły ostatnie eksperymenty. Co najważniejsze, płynące z nich wnioski powinny przełożyć się na szereg praktycznych zastosowań. Nawet jeśli mowa o przechowywaniu informacji kwantowej przez milionową część sekundy. Nie wydaje się to powalającym wynikiem, lecz najważniejszy pozostaje fakt, że mowa o działaniu w temperaturze pokojowej i bez stosowania dużych magnesów.
Wykorzystując spin elektronu naukowcy byli w stanie przechowywać informacje kwantowe w temperaturze pokojowej przez milionową część sekundy
Wspomniane defekty występują między warstwami materiału w postaci heksagonalnego azotku boru. Tworzące go warstwy mają grubość pojedynczego atomu, a dzięki konkretnemu ułożeniu taki materiał może wykazywać przydatne dla naukowców właściwości. Wspomniane defekty mogą na przykład pochłaniać bądź emitować światło czy funkcjonować w formie lokalnych pułapek dla elektronów.
Mając możliwość kontrolowania spinów elektronów przy pomocy światła w temperaturze pokojowej naukowcy zyskują opcje, o jakich do tej pory mogli co najwyżej pomarzyć. Jeśli chodzi o praktyczne zastosowania dla opisywanego przełomu, to mówi się przede wszystkim o technologiach wykorzystujących różnego rodzaju czujniki. W międzyczasie badacze będą starali się sprawić, by defekty stały się jeszcze bardziej przydatne. Istotne będzie również wydłużenie czasu przechowywania spinów, optymalizacja całego układu oraz samego materiału.