Японская компания Adamant Namiki Precision Jewel Co. и исследователи из Университета Сага в Кюсю, Япония, разработали новый метод массового производства двухдюймовых (5 см) пластин из алмаза .

Хотя использование алмазов является одним из наиболее перспективных материалов для систем квантовых вычислений , слишком много азота в алмазе нарушает его возможности квантового хранения.

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

Алмазные пластины, получившие название Kenzan Diamond, могут использоваться для квантовой памяти, поскольку сверхвысокая чистота алмаза позволяет хранить колоссальные 25 эксабайт данных, что эквивалентно одному миллиарду дисков Blu-Ray.

До сих пор пригодные для использования кристаллы алмаза имели площадь всего около четырех квадратных миллиметров. Ожидается, что эта новая технология приведет к созданию квантовых компьютеров в будущем.

Алмазные пластины изготавливаются путем выращивания кристаллов на материале подложки, обычно на плоской поверхности. В технологии выращивания кристаллов алмаза для получения высокой скорости роста необходимо использовать газообразный азот, поэтому примеси азота с концентрацией в несколько частей на миллион смешиваются с кристаллом алмаза и не могут использоваться в квантовом компьютере.

Основная проблема этого метода заключается в том, что алмаз может треснуть под нагрузкой , что ухудшит его качество. В новом методе команда использует поверхность подложки, имеющую форму ступеней, которая распределяет напряжение по горизонтали и предотвращает растрескивание. Эта недавно использованная поверхность позволяет им изготавливать более крупные алмазные пластины с более высокой чистотой.

Исследование будет представлено на Международной конференции по технологии производства составных полупроводников в мае.

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