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       美国普渡大学近日在《激光与光子》杂志上发表研究，将含有氮空位中心的纳米金刚石附在由氮化钛(TiN)和铝氮化钪(AlxSc1-xN)制成的超材料上，用激光来进行泵送，以此来增强超材料的单光子发射。这是通往开发量子计算机和量子通信技术设备的关键一步。        纳米金刚石被放到一种新型“双曲超材料”的表面，以增强单光子的生成能力。单光子是开发量子计算机和量子通信技术设备的关键一步。

       超材料是具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料，迄今发展出的“超材料”包括：“左手材料”、光子晶体、“超磁性材料”等。超材料的应用与原有的材料制备有很大的区别，以往是自然界有什么材料，就能制造出什么物品，而超材料完全是逆向设计，根据针对电磁波的具体应用需求，制造出具有相应功能的材料。

       Alexander Kildishev博士说：“实验表明，将基于纳米金刚石的单光子发射器置于双曲超材料的表面，可以大幅提升单光子的产生，单光子发射器可以用来研制室温CMOS兼容的高效单光子源”。

       氮-空位中心是金刚石晶格中原子级别的缺陷，是由一个氮原子取代一个碳原子所形成的邻近空隙。将包含氮-空位中心的纳米金刚石放到双曲超材料的表面，不仅可以增强光子的发射，而且改变了光子发射的模式——在量子设备的开发中至关重要。

       未来的研究工作将可能包括该系统的改进，利用结合了双曲超材料和纳米天线、光学波导的设备，提高系统的效率并使系统更加紧凑。接下来，研究人员会改进该系统的“自旋特性”，利用氮原子空位研究上、下两种状态之间的光学对比。

       该项工作是由来自普渡大学、俄罗斯量子中心、莫斯科物理技术学院、Lebedev物理研究所以及光子纳米技术公司(Photonic Nano-Meta Technologies Inc)的研究人员共同完成的。（翻译：中国磨料磨具网）