Алмазную пыль, получаемую в ходе недорогих промышленных процессов, можно использовать для производства квантовых сенсоров, регистрирующих чрезвычайно слабые сигналы отдельных молекул. В перспективе такие датчики будут полезны применение в медицине, экологическом мониторинге и системах безопасности.
Технологию разрабатывают специалисты австралийского научного агентства CSIRO, Мельбурнского университета и Национального института квантовых наук и технологий Японии (QST). В ее основе лежат так называемые азотно-вакансионные центры — дефекты в кристаллической решетке алмаза, позволяющие использовать материал в качестве сверхчувствительного квантового датчика. Они реагируют на слабые магнитные и электрические поля, а также изменения температуры. По словам исследователей, квантовые алмазы помогут в выявлении биомаркеров заболеваний, обнаружении загрязняющих веществ и контроле химических процессов в режиме реального времени.
Сейчас многие квантовые системы используют редкие и дорогостоящие монокристаллические алмазы. Производство квантовых наноалмазов из промышленного сырья существенно снизит стоимость таких технологий и расширит сферу их применения. На следующем этапе ученые намерены повысить стабильность и чувствительность материала, после чего проверить его работу в условиях, приближенных к реальным.
