Физики продемонстрировали работу гироскопа, сделанного на основе азото-замещенной вакансии в алмазе. Для этого они помещали образец на вращающуюся платформу и в рамках разработанного протокола облучали дефект оптическими, СВЧ и радиочастотными импульсами, переводя его в состояние, чувствительное к вращению. Считывание сигнала об угловой скорости производилось путем детектирования набега фазы.

Работа опубликована в Physical Review Letters, доступен также препринт.

Азото-замещенные вакансии в алмазе или NV-центры — это дефекты в решетке алмаза, возникающие при замене атома углерода на атом азота. Такая конфигурация, с одной стороны, делает дефект легкоуправляемым с помощью различных полей, причем довольно селективно, а с другой стороны, позволяет довольно долго храниться наведенным в них спиновым состояниям. NV-центры зарекомендовали себя как удобные и простые квантовые объекты, которые используются в большом количестве практических приложений, в том числе и для реализации кубитов.

В 2012 году была предложена идея использовать спиновые свойства NV-центров для создания гироскопа. В последствие этот вопрос был исследован различными группами и таким путем даже было реализовано измерение угловой скорости при очень быстром вращении. Однако до недавнего времени гироскоп на основе ядерного спина алмазных дефектов, конкурентноспособный по отношению к иным типам гироскопов, сделан так и не был.

В новой работе группа российских физиков под руководством Алексея Акимова (Alexey Akimov) из Физического института имени П. Н. Лебедева Российской академии наук экспериментально доказала, что такое устройство может быть реализовано в виде компактной схемы с хорошей чувствительностью.