La empresa japonesa Adamant Namiki Precision Jewel Co. e investigadores de la Universidad de Saga en Kyushu, Japón, han desarrollado un nuevo método para producir en masa obleas de diamante de dos pulgadas (5 cm).

Aunque el uso de diamantes es uno de los materiales más prometedores para los sistemas de computación cuántica, demasiado nitrógeno en el diamante interrumpe sus capacidades de almacenamiento cuántico.

El nuevo diamante de ultra alta pureza no contiene más de tres partes por mil millones de átomos de nitrógeno, lo que se requiere para aplicaciones cuánticas como computadoras cuánticas, memoria cuántica y dispositivos de sensores cuánticos.

Las obleas de diamante, denominadas Kenzan Diamond, podrían usarse para la memoria cuántica, ya que la ultra alta pureza del diamante le permite almacenar la friolera de 25 exabytes de datos, el equivalente a mil millones de discos Blu-ray.

Hasta ahora, los cristales de diamante utilizables solo han tenido un tamaño de unos cuatro milímetros cuadrados. Se espera que esta nueva tecnología conduzca a computadoras cuánticas en el futuro.

Las obleas de diamante se fabrican mediante el crecimiento de cristales sobre un material de sustrato, generalmente sobre una superficie plana. En la tecnología de crecimiento de cristales de diamante, es necesario usar gas nitrógeno para obtener una alta tasa de crecimiento, por lo que las impurezas de nitrógeno con una concentración de varias partes por millón se mezclan con un cristal de diamante y no se pueden usar en una computadora cuántica.

El principal problema con este método es que el diamante puede agrietarse bajo tensión, degradando su calidad. En el nuevo método, el equipo utiliza una superficie de sustrato en forma de escalón que distribuye la tensión horizontalmente y evita el agrietamiento. Esta superficie recién explotada les permite producir placas de diamante más grandes con mayor pureza.

El estudio se presentará en la Conferencia Internacional sobre Tecnología de Semiconductores Compuestos en mayo.

Adamant Namiki planea comercializar Kenzen Diamonds en 2023 mientras trabaja para duplicar el tamaño de la placa.