Ở quy mô nguyên tử, kim cương có thể tạm thời giữ nhiệt theo những cách bất ngờ, biến đổi công nghệ lượng tử.

Các nhà khoa học tại Đại học Warwick đã phát hiện ra rằng ở quy mô nguyên tử, kim cương có thể tạm thời giữ nhiệt xung quanh các khuyết tật nguyên tử cụ thể, tạo ra những “điểm nóng” bất ngờ. Phát hiện này thách thức quan điểm truyền thống về kim cương như là chất dẫn nhiệt tốt nhất thế giới. Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu một khuyết tật nitơ-hydro trong kim cương (Ns:H-C0) bằng cách sử dụng các xung laser hồng ngoại siêu nhanh và quang phổ đa chiều kết hợp tiên tiến (2DIR). Thay vì tản nhiệt ngay lập tức, khuyết tật này bước vào trạng thái “nền nóng” tạm thời, nơi năng lượng dao động tích tụ cục bộ, làm dịch chuyển đặc trưng hồng ngoại của khuyết tật trong vài picô giây trước khi suy giảm. Sự gia nhiệt cục bộ này xảy ra vì khuyết tật phát ra các phonon năng lượng cao — các dao động di chuyển chậm và tán xạ nhanh — tạo thành một bong bóng nhiệt nhỏ làm trì hoãn việc truyền năng lượng đến mạng lưới kim cương rộng lớn hơn. Sự gia nhiệt cục bộ thoáng qua này rất quan trọng vì các khuyết tật ở quy mô nguyên tử là các hệ thống lượng tử nhạy cảm, mà sự ổn định và độ chính xác của chúng phụ thuộc vào môi trường xung quanh. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng đối với các công nghệ lượng tử dựa trên kim cương, bao gồm các cảm biến siêu chính xác và công nghệ lượng tử.