未来量子计算机的材料可能是弹力钻石？

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#111723#香港都会大学率领的团队胜利找到了能将钻石利用于微电子、光电和量子信息器件的证据：一种直径只有人类头发百分之一的钻石，在室温下可到达最大平均拉伸应变 9.7%。
钻石（金刚石）也许行将具有新的代表意思。
在珠宝商眼被钻石闪亮的表面所吸引，而工程师们看中的倒是其余特征：高度导电和导热性。通过试验室制备的可拉伸的钻石，研讨职员盼望可能增强金刚石的特定性子，以便制备下一代电子元件，如将来的量子盘算机芯片。这项冲破性的新研讨于 1 月 1 日宣布在《迷信》（Science）杂志上。
替换资料
始终以来，工程学家们都盼望能找到一种优于硅的资料，以制出更小、运转更快且无效性更高的芯片。而在这个成绩上，金刚石资料是工程学家们的“珠穆朗玛峰”：实践上十分美妙，但实现难度极高。
绵亘在工程师们眼前的妨碍，一是怎样战胜资料的晶体构造范围，二是晋升资料的“优值（figure-of-merit）”，即描写资料能否适合制造电子元件的性子指标。
该研讨的独特作者，美国麻省理工学院（MIT）资料迷信及工程学教学李巨表现，资料的电子能带隙（bandgap）是半导体里的一个主要特征。“带隙是断定资料的物感性质怎样随弹力应变而转变的主要指标。”宽带隙的资料可制备高功率或高频的器件。
李巨团队盼望探索的成绩是，在不侵害资料的条件下，假如对金刚石资料施加较大的晶格应变（lattice strain），能否可能晋升资料的优值。不外，因为块体金刚石的极高硬度和脆性，临时以来，研讨者们都以为这一做法弗成行。


在这项新研讨中，团队起首对高品质单晶金刚石停止微加工，制备了微型单晶金刚石桥样品。该团队在电子显微镜下对这些微型单晶金刚石停止拉伸应变测试，视察在差别的应力下，金刚石的晶体构造是怎样转变的。研讨团队实现了样本团体平均弹性拉伸应变达 7.5%，且在卸载后复兴到本来外形。试验观察到的最大拉伸应变成 9.7%，团队表现，这与金刚石资料可能到达的幻想弹性极限已非常濒临。
而团队发明，当拉伸应变增添时，金刚石带隙会随之增加。另外，当顺着另一特定晶向的应变超越 9% 时，带隙会由“直接带隙（indirect bandgap）”变成“直接带隙”。在直接带隙中，电子可直接跃迁并开释光子，不触及动量的转变，具有如许性子的资料有利用于光电元件、乃至量子元件的潜力。
将来远景
虽然将这类弹性金刚石资料用于制造电子元件仿佛还很悠远，团队以为，他们的研讨成果也许将推动金刚石元件走向市场。
“金刚石是制备高频率、大功率电子器件的幻想候选资料，另有利用至新型光电技巧及量子信息技巧的无穷潜能。” 李巨说道。
将来的量子盘算机也许将应用金刚石制成的芯片，如许的资料改革将进步盘算机的热导率，也也许能让量子盘算机在高于相对零度的温度下运转。研讨独特作者，香港都会大学机器工程学系副教学陆洋博士表现︰“我信任，一个金刚石的新世代行将降临。”
原文题目：将来的量子盘算机，可能是弹力钻石做的？
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