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香港大學研新技術精準列印納米鑽石 助製量子器件

香港大學研新技術精準列印納米鑽石 助製量子器件

香港大學研新技術精準列印納米鑽石 助製量子器件

2022年04月25日 10:06 最後更新:11:46

鑽石是最堅硬的材料,其中瑕疵對物理學家,卻是吸引力所在。香港大學的工程學者研發一種納米級精度的列印方法,以量子水準列印出金剛石納米顆粒中的NV色心,將可應用於製造量子訊息處理器、量子計算器和生物傳感器等量子器件,提供實用且具經濟效益的新技術,發明已申請美國專利。

資料圖片/港大圖片

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NV色心是一種在金剛石,即鑽石原石晶體結構中常見的點缺陷,是原子級別的固態設備,擁有光學可調的自旋自由度,在固態量子處理器中發揮量子比特和量子探測器等核心功能,是重要的量子材料。然而,把具有NV色心的納米金剛石顆粒定位在各種基板和電路,需要極複雜的「拾取和放置」納米操作方法,但現行的幾種方案,效果均不甚理想。

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資料圖片/港大圖片

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褚智勤(左)和Ji Tae Kim。港大圖片

褚智勤(左)和Ji Tae Kim。港大圖片

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新技術以納米級精度列印含有NV色心的納米金剛石。港大圖片

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褚智勤(左)和Ji Tae Kim。港大圖片

褚智勤(左)和Ji Tae Kim。港大圖片

香港大學工程學院電機電子工程系學者褚智勤,聯同機械工程系學者Ji Tae Kim的研究團隊,開發一種納米級精度的列印方法,以量子水準列印出金剛石納米顆粒中的NV色心。新方法對含有納米金剛石的亞公升液滴進行電控的分發,直接將NV色心放置在通用的基底上。

褚智勤(左)和Ji Tae Kim。港大圖片

褚智勤(左)和Ji Tae Kim。港大圖片

褚智勤指,新技術體現出亞波長的定位精度、單缺陷級的數量控制水準,以及自由圖案化的能力,滿足相關的技術要求,將為製造量子訊息處理器、量子計算器和生物傳感器等量子器件,開拓出實用且具經濟效益的出路。研究成果已在學術期刊《Advanced Science》發表,並獲選為當期精選故事。

新技術以納米級精度列印含有NV色心的納米金剛石。港大圖片

新技術以納米級精度列印含有NV色心的納米金剛石。港大圖片

財政預算案提出預留100億元,提供貸款支持大學在北都大學城興建校舍,推出3幅位於洪水橋/厦村新發展區的大學城土地。港大行政及財務副校長謝凌潔貞表示,因為港大的學生人數屬八大最多,必定會申請相關用地;至於政府預留的100億元屬有息貸款,她表示港大會考慮是否申請,若有需要會進行募捐,亦不排除發債。

港大表示,會申請當局推出3幅位於洪水橋/厦村新發展區的大學城土地。港大網頁圖片

港大表示,會申請當局推出3幅位於洪水橋/厦村新發展區的大學城土地。港大網頁圖片

港大舉行傳媒茶聚,校長張翔表示,正規劃建設「國際創新中心」,希望將中心建立為一個國際合作的平台,他認為現時世界仍然面臨重大挑戰,包括人類健康、癌症、氣候變化等,希望推動國際合作應對。

港大校長張翔表示,正規劃建設「國際創新中心」,希望將中心建立為一個國際合作的平台。資料圖片

港大校長張翔表示,正規劃建設「國際創新中心」,希望將中心建立為一個國際合作的平台。資料圖片

張翔又說,港大在上海的基地已正式啟用,希望將港大的上游研究拓展到更多應用領域,其中位於張江科學城的基地是將港大計算與數據科學學院延伸至上海。校方表示,現時安排約有100名研究生在上海學習3個月,2026年9月新學年起,擴展至計算與數據科的本科生,他們可獲安排一年半時間在上海學習,其餘兩年半時間在香港上課。

財政預算案提出預留100億元,提供貸款支持大學在北都大學城興建校舍。

財政預算案提出預留100億元,提供貸款支持大學在北都大學城興建校舍。

港大表示,上海的另外三個基地,分別位於漕河涇,設有港大前沿跨學科研究所,將結合當地科創產業優勢,推動科研成果產業轉化。而座落外灘22號百年歷史建築的港大上海總部,將成為港大全球校友的據點;設於外灘SOHO的基地,由經管學院領銜,融匯「科技×人文」的國際化科研、創新與商業合作平台。

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