O experimento usa qubits de diamante, produzidos em pontos conhecidos como "vacâncias de nitrogênio", um defeito que surge na estrutura atômica do diamante quando um átomo de nitrogênio toma o lugar de um átomo de carbono.
Nesse caso, ao lado do átomo de nitrogênio, gera-se um espaço vazio, onde não cabe outro átomo de carbono. Mas os elétrons "soltos" dos átomos de carbono ao redor permanecem, por assim dizer, aprisionados – são esses elétrons que são utilizados como qubits.
Sobre cada nitrogênio presente na estrutura cristalina do diamante, a vacância é dada por
a) valências distintas.
b) diferença de raio atômico.
c) hibridização sp2 do carbono.
d) ligações sigmas do nitrogênio.
e) diferença de eletronegatividade.
Soluções para a tarefa
Um centro de nitrôgenio vacante consiste em duas posições adjacentes da rede cristalina do diamante que, em vez de conterem dois átomos de carbono, contêm um único átomo de nitrogênio, estando a outra posição vacante.
Ao irradiar o diamante com elétrons, é possível introduzir um átomo de nitrogênio na estrutura de diamante em vez de um átomo de carbono em certos pontos, o que deixa um ponto desocupado na estrutura cristalina adjacente.
O centro de vacância com nitrogênio mais estudado tem uma carga elétrica de -1 e pelo mesmo elétron extra que dá a carga e os radicais deixados por ligações covalentes quebradas, tem dois valores de spin:
1- Um spin nuclear I = 1 para nitrogênio-14 ou I = 1/2 para nitrogênio-15
2- Um spin eletrônico S = 1.
Assim a alternativa correta é: e) diferença de eletronegatividade.