Ученые из Физического института имени Лебедева РАН разработали метод
незаметной маркировки алмазов. Он основан на технологии, которая обычно
применяется для создания в алмазах квантовых носителей информации —
кубитов. Подробности метода приведены в пресс-релизе, который оказался в
распоряжении «Ленты».
В ходе маркировки физики облучают алмаз очень короткими
(фемтосекундными) лазерными вспышками. При этом в кристаллической
решетке углерода образуются вакансии — пустые места, на которые может
попасть другой атом. Во многих случаях такая вакансия заполняется одним
из атомов азота, которые содержатся в алмазах в виде незначительной
примеси. В результате образуется так называемый N-V-центр,
в котором не участвующая в образовании связей пара электронов азота
изолирована от внешней среды и обладает необычными свойствами.
Такие N-V-центры из-за своей стабильности обычно используются в
качестве носителей квантовой информации, однако физики решили применить
их в другом качестве. N-V-центры флюоресцируют под действием
возбуждающего излучения, поэтому их можно использовать для нанесения
светящихся надписей. Эти надписи не видны невооруженным глазом. Кроме
того, они могут располагаться не на поверхности, а в глубине алмаза. Их
свечение изменяется под действием СВЧ-излучения, что можно использовать
как дополнительный уровень защиты.
По словам российских физиков, они впервые смогли применить
фемтосекундный лазер для маркировки алмазов. Ранее похожую технологию разработали сотрудники
Ливерморской национальной лаборатории в США, однако последние
использовали не лазеры, а пучки электронов сниженной энергии.
N-V-центры в алмазах в последние годы изучаются физиками очень
интенсивно из-за того, что их можно применить в качестве памяти для
квантовых компьютеров. Помимо них, для хранения неклассической
информации можно использовать отдельные охлажденные атомы в оптической решетке либо сверхпроводящие резонаторы.