Сначала, как пишет New Atlas, ученые из Университета Пердью создали при помощи высокой температуры и давления крошечные алмазы диаметром в среднем 750 нм. Затем они облучили их высокоэнергетическими электронами, чтобы получить азото-замещенные вакансии, который используются для хранения квантовой информации.

Затем была изготовлена поверхностная ионная ловушка из нанесенного на сапфировую пластину тонкого слоя золота, на котором была вытравлена греческая буква омега. Проходя через золото, ток накачки создает электромагнитное поле, способное удерживать в воздухе наноразмерные объекты, находящиеся на поверхности, в вакуумной камере.

«Мы можем менять возбуждающее напряжение, чтобы управлять направлением вращения, — сказал Шэнь Куньхун, ведущий исследователь. — Левитирующий алмаз может вращаться вокруг оси z (перпендикулярно поверхности ионной ловушки), показанной на схеме, по или против часовой стрелки, в зависимости от сигнала возбуждения. Если мы не посылаем сигнал, алмаз будет вращаться ненаправленно, как клубок пряжи».

В ходе эксперимента наноалмазы вращались со скоростью до 1,2 млрд оборотов в минуту. Это еще не максимальная скорость — та же команда исследователей смогла раскрутить наночастицу в форме гантели до 300 об/мин.

У исследования наноалмазов имеется более практическая цель, чем мировой рекорд скорости вращения. Когда на крутящиеся алмазы попадает зеленый свет лазера, они начинают излучать красный, что позволяет ученым определять спиновые состояния электронов внутри вакансий. А свет ИК-лазера позволяет узнать, как они вращаются. Сравнение двух параметров рассказывает о том, как спин алмаза влияет на квантовую информацию, находящуюся внутри азото-замещенной вакансии.

Новый метод на основе жидких металлов позволяет получать алмазы за 150 минут при 1 атмосфере. Создатели новой технологии, ученые из Института фундаментальных наук Южной Кореи, убеждены, что процесс можно масштабировать до промышленных объемов выпуска.