Diamanten zijn nu nog ‘a girl’s best friend’, maar daar komt verandering is. Wetenschappers beweren dat diamanten kwantuminformatie kunnen opslaan, waardoor pure koolstof geliefd kan worden onder nerds.

Een normale computer slaat informatie op in bits. Een bit kent twee toestanden: aan (1) of uit (0). Een normale bit kan nooit én aan én uit staan. Een kwantumbit kan dit wel. Dit komt doordat een kwantumbit gebruik maakt van een elektron, die zowel tegelijkertijd omhoog en omlaag kan wijzen. Kwantuminformatie is te bewerken door de elektronen te manipuleren. Dit kan bijvoorbeeld door met röntgenstraling of met een magneetveld.

Wetenschappers hebben een manier gevonden om atomen in diamanten te manipuleren, waardoor diamanten informatie lang genoeg kunnen opslaan om als kwantumgeheugen te fungeren. Onderzoekers hebben vooral veel interesse in ‘foute’ diamanten, oftewel diamanten met een gele verkleuring. Deze verkleuring wordt veroorzaakt door stikstof. Wanneer een stikstofelement naast een koolstofkristal zit, dan komt er een extra elektron bij. Wetenschappers kunnen de draai van de elektron aanpassen, waardoor de elektron transformeert in een kwantumbit.

Informatieoverdracht
De wetenschappers melden dat informatie in een diamant opgeslagen kan worden door met magnetische velden te werken. De informatieoverdracht is snel, namelijk circa 100 nanoseconden. Dit is vergelijkbaar met hoe snel informatie wordt opgeslagen op een geheugenkaart.

WIST U DAT…

…een diamanten kogel kernfusie tot stand kan brengen?

Stabiel?
Helaas blijft het kwantumgeheugen niet altijd stabiel. De nucleaire spin blijft iets langer dan een milliseconde stabiel. Dit klinkt kort, maar is erg lang in de wereld van de kwantummechanica. Wetenschappers verwachten de periode nog te kunnen oprekken naar één seconde.

Complexe problemen
Een kwantumcomputer zal – gezien de hoge prijs – in eerste instantie alleen gebruikt worden als supercomputer. Hebben consumenten dan helemaal niets aan een kwantumcomputer? Nee, dat ook weer niet. Kwantumcomputers met diamanten lossen zeer complexe problemen op. Deze oplossingen zijn vervolgens te gebruiken in het dagelijks leven.