Германо-израильская группа исследователей разработала необычный способ собирать алмазные кубиты во взаимодействующие ансамбли. Для этого она решила использовать выделенный из осины модифицированный белок SP1. Исследование выложено в виде препринта в архиве Корнельского университета, кратко о нем пишет блог Technology Review.
Использование белковых комплексов позволило ученым решить одну из самых сложных проблем при работе с алмазными кубитами — добиться их правильного расположения на небольшом расстоянии друг от друга. Небольшие (около 5 нанометров в диаметре) алмазы получали при помощи лазера, откалывая их от крупного кристалла. Затем их наносили на подложку с иммобилизованным комплексом модифицированного SP1, где алмазы закреплялись внутри «оправы» белковых колец.
Правильное расположение наноалмазов требовалось для того, чтобы их электроны могли взаимодействовать друг с другом. В данной работе авторы использовали обычные алмазы, но в будущем предполагается их заменить алмазами с индивидуальными дефектами (с заменой одного из углеродов на азот), которые могут выступать в роли носителей квантовой информации.
Белок SP1 исходно был обнаружен в клетках осины. Его главной особенностью является способность формировать кольцеобразные комплексы из 12 субъединиц с внутренним диаметром около 11 нанометров. Они настолько стабильны, что не разрушаются даже при кипячении. Для того, чтобы с внутренней поверхностью белковых колец связывались алмазы, ученые внесли в последовательность SP1 специальные изменения. Ранее эти же комплексы использовались для связывания золотых наночастиц.