金刚石的量子技术最近有了个重要的突破。这个突破就是研究团队在金刚石的量子系统里面把光信号给快速操控住了，把这个单光子给高效生成了出来。这个成果发表在国际上很有分量的期刊《自然·通讯》里面，这让基于金刚石的量子通信还有分布式计算离实用又近了一步。之前，传统量子技术要控制好激光和探测到光子两个方面，一个要精准控制量子比特，一个还要清楚识别发射出的光子。以前的做法是用复杂的光学滤波去解决这些矛盾，结果却牺牲了效率，也限制了规模应用。研究团队就想出了一个新办法来解决这个问题。科研人员把注意力给转移到了那种有特殊缺陷的金刚石晶体上，这种晶体里面有“锡空位中心”的缺陷点，这给单光子操控提供了很好的天然载体。这种晶体里面的原子级缺陷点可以当做稳定的量子比特来用，能存储和处理量子信息，还能和光子形成强耦合。实验中，他们用了两束极快的飞秒级激光脉冲去精确激发量子系统，把控制信号和携带信息的单光子给分开了，让光子利用率提高了不少。这种非侵入式的操作方式不干扰量子态，还让系统内部的量子自旋态稳定了。超快激光脉冲让操控速度提升了几个数量级。而且实验数据显示，新系统在保持高精度的同时，量子比特的相干时间延长了30%。这个系统可以在室温下工作，大大降低了运行成本。专家们说这个突破解决了单光子源制备难题，还为建设可扩展量子网络提供了工程化解决方案。随着研究继续推进，金刚石色心体系可能会被率先应用在中继器和分布式计算机上。