石墨烯是一種碳原子晶格材料，僅一個原子的尺寸大小，是未來電子技術(shù)產(chǎn)品的關(guān)鍵材料。石墨烯作為超薄碳材料，強度比鋼鐵更高；其良好的柔順性、透明度和導(dǎo)電性使其廣泛應(yīng)用在太陽能電池、觸摸屏和柔性可彎曲電子產(chǎn)品等方面。
       近日，來自量子計算與通訊技術(shù)（CQC2T）中心的副主管，Lloyd Hollenberg教授領(lǐng)導(dǎo)其研究團(tuán)隊利用特殊的量子探針檢測到了石墨烯中的電流；而該量子探針則基于金剛石中獨有的原子大小的“色中心”技術(shù)。        Hollenberg教授介紹道：此前從未有人發(fā)現(xiàn)石墨烯中的電流會發(fā)什么情況。該研究則利用金剛石首次披露了二維材料石墨烯中電流的情況。這種新技術(shù)也突破了現(xiàn)有技術(shù)對超薄材料設(shè)備中電流的了解和認(rèn)識所固有的局限。
       了解電流是如何受這些不完整瑕疵的影響對于改善目前和未來的技術(shù)可靠性和性能有著重要意義。該研究利用量子探針成像技術(shù)打開了石墨烯納米電子和量子計算機(jī)的一扇新大門。
       量子計算機(jī)利用原子和分子來進(jìn)行存儲和處理的任務(wù)，同時比傳統(tǒng)計算機(jī)能執(zhí)行更快的計算。但下一代超薄材料電子設(shè)備，如量子計算機(jī)，很容易出現(xiàn)細(xì)小裂縫和缺陷，從而中斷正常電流。
       而借助這種新型的傳感技術(shù)，科學(xué)家們能夠?qū)ξ⑿〗Y(jié)構(gòu)中的電流移動進(jìn)行觀察。它一方面有助于理解量子計算機(jī)是如何操作運行的，同時還有助于理解一些新技術(shù)中的電子特性。
       墨爾本大學(xué)CQC2T中心的教授，本研究的第一作者Jean-Philippe Tetienne博士，介紹了本研究是如何利用金剛石實現(xiàn)電流成像的。
       “我們在對金剛石上的一束綠色激光進(jìn)行照射，并觀察到來自金剛石色中心的一道紅色光束對電子磁場有所反應(yīng)”。        通過分析紅色光束的密度，可以求出電流的磁場并對其進(jìn)行成像，從而直觀地觀察到材料的缺陷。
       目前，CQC2T中心的研究者已經(jīng)在量子計算機(jī)領(lǐng)域原子尺度的硅材料納米電子制造方面取得了進(jìn)展和成功。像石墨烯片這種納米電子結(jié)構(gòu)就只有一個原子那么厚。
       墨爾本大學(xué)物理系的石墨烯研究院Nikolai Dontschuk介紹道：構(gòu)造一個結(jié)合石墨烯和超敏感氮空位色中心的設(shè)備具有很大的挑戰(zhàn)性。而我們的研究方法最大的優(yōu)勢就是非侵入性和更好的魯棒性——在進(jìn)行電流感測的同時又不中斷電流。（編譯：中國超硬材料網(wǎng)）