氮空位中心（金刚石）

氮空位中心是金刚石晶体内部的一个原子级缺陷：一个碳原子被氮原子取代，紧挨着它的位置上又缺了一个本应存在的碳原子。这一对小小的缺陷会俘获几个电子，它们整体的自旋表现得像一个可控的量子比特。对芯片设计者而言，最值得注意的是它所处的环境：与超导比特或离子阱比特不同，氮空位中心可以在室温下用绿色激光和微波来初始化、操控和读出，不需要稀释制冷机。

它之所以能工作，是因为这个缺陷的电子自旋既能被光“拨动”，也能被微波“推动”。用绿色激光照射它，自旋往往会被泵浦到一个已知的起始态；施加一束与其共振的微波，就能让自旋在能级之间翻转；之后再用光学方法读出，因为缺陷会随着所处自旋态的不同而发光略亮或略暗。旁边的氮原子核，有时还有晶格中的碳-13 原子核，可以充当寿命更长的额外量子存储；而这个缺陷还能发出携带量子信息的单光子，通过光纤把信息送走。

说句实话，氮空位中心的强项在于量子传感和作为网络节点，而不是通往大型计算机的路线。单个缺陷对附近的磁场、电场和温度极其敏感，因此是一种出色的纳米尺度传感器；它的自旋-光子连接也让它成为量子网络的候选构件。但要在芯片上把许多氮空位比特连起来却很难：精确放置缺陷、高效地把它们的光子取出来，以及室温下并不算长的相干时间，都让它仍是一个小众、专门化的平台，而非像超导或自旋量子比特芯片那样有望大规模扩展的竞争者。