ขณะนี้มีความเป็นไปได้ที่จะดักจับนาโนไดมอนด์โดยใช้สนามแสงที่โฟกัสใกล้พื้นผิวโลหะขนาดนาโน แต่ไม่สามารถเคลื่อนที่แบบนั้นได้ เนื่องจากจุดลำแสงเลเซอร์มีขนาดใหญ่เกินไป การใช้กล้องจุลทรรศน์แรงปรมาณู นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการผลักนาโนไดมอนด์เข้าที่ทีละชิ้นใกล้กับสภาพแวดล้อมที่เพิ่มการปล่อยมลพิษเพื่อสร้างโครงสร้างที่มีประโยชน์ นอกจากนี้ เพื่อสร้างแหล่งที่มาและ qubits ที่พันกัน ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักที่ปรับปรุงความเร็วในการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ควอนตัม จำเป็นต้องมีตัวปล่อยนาโนไดมอนด์หลายตัวใกล้กันเพื่อให้สามารถโต้ตอบเพื่อสร้าง qubits ได้ Ndukaife กล่าว

"เรามุ่งมั่นที่จะทำให้การดักจับและจัดการ nanodiamonds ง่ายขึ้นโดยใช้วิธีการแบบสหวิทยาการ" Ndukaife กล่าว "แหนบของเราซึ่งเป็นแหนบไฟฟ้าความถี่ต่ำ (LFET) รวมลำแสงเลเซอร์เศษเสี้ยวหนึ่งเข้ากับสนามไฟฟ้ากระแสสลับความถี่ต่ำซึ่งเป็นกลไกใหม่ในการดักจับและเคลื่อนย้ายนาโนไดมอนด์" กระบวนการที่น่าเบื่อและใช้เวลานานหลายชั่วโมงได้ลดลงเหลือไม่กี่วินาที และ LFET เป็นเทคโนโลยีการขนส่งและการประกอบตามความต้องการที่ปรับขนาดได้เป็นครั้งแรก

งานของ Ndukaife เป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับการคำนวณควอนตัม ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่จะเปิดใช้งานแอปพลิเคชั่นจำนวนมากในเร็วๆ นี้ ตั้งแต่การสร้างภาพความละเอียดสูงไปจนถึงการสร้างระบบที่ไม่สามารถแฮ็กได้ และอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กลงและชิปคอมพิวเตอร์ ในปี 2019 กระทรวงพลังงานได้ลงทุน 60.7 ล้านดอลลาร์ในการจัดหาเงินทุนเพื่อพัฒนาการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมและเครือข่าย

"การควบคุมนาโนไดมอนด์เพื่อสร้างแหล่งโฟตอนเดี่ยวที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถใช้กับเทคโนโลยีประเภทนี้จะกำหนดอนาคต" Ndukaife กล่าว "เพื่อเพิ่มคุณสมบัติของควอนตัม จำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องใช้ตัวปล่อยควอนตัมคู่ เช่น เพชรนาโนที่มีศูนย์ว่างไนโตรเจนกับโครงสร้างนาโนโฟโตนิก"

Ndukaife ตั้งใจที่จะสำรวจ nanodiamonds ต่อไปโดยจัดเรียงไว้บนโครงสร้างนาโนโฟโตนิกที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการปล่อยของพวกมัน ห้องปฏิบัติการของเขาจะสำรวจความเป็นไปได้สำหรับแหล่งกำเนิดโฟตอนเดี่ยวที่สว่างมากและการพัวพันในแพลตฟอร์มบนชิปสำหรับการประมวลผลข้อมูลและการถ่ายภาพ

Ndukaife กล่าวว่า "มีหลายสิ่งที่เราสามารถใช้การวิจัยนี้เพื่อต่อยอดได้ "นี่เป็นเทคนิคแรกที่ช่วยให้เราสามารถจัดการวัตถุระดับนาโนเดี่ยวในสองมิติแบบไดนามิกโดยใช้ลำแสงเลเซอร์พลังงานต่ำ"

การวิจัยได้รับการสนับสนุนโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติให้ทุน ECCS-1933109