Лента TH Новости Глобальные вызовы


Ученые улучшили датчики для измерения объектов с квантовой точностью

∴ 59

Ученые добились большей точности от квантовых датчиков. Группа физиков из Университета Мельбурна сделала это, путем взаимодействуя с их вращением.

735

Квантовые датчики очень чувствительны, и позволяют видеть крошечные детали внутри клеток и белков.

Особенно перспективным квантовым датчиком является азото-замещённая вакансия в алмазе (NV). Это точечный дефект атомарного уровня, благодаря которому атом азота заменяет атом углерода, захватывая электроны в квантовом состоянии.

Электрон по существу является стержневым магнитом. У него есть северный полюс и южный полюс, и если мы поместим электрон в магнитное поле, он будет вращаться очень быстро.Доктор Александр Вуд из Школы физики Университета Мельбурна.

Поддержание квантового состояния является ключом к использованию NV-систем в качестве квантовых датчиков для изучения наномасштабной среды. Профессор Холленберг, который возглавляет исследовательскую группу Университета Мельбурна по квантовым датчикам, сравнивает квантовое состояние с пузырем.

Вращающиеся магниты атомного стержня атомов углерода-13 [один из ста атомов углерода, довольно редкий, обладает дополнительным нейтроном] создают связи в магнитном поле – они взаимодействуют с центрами NV, влияя на его согласованность и способность ощущать.Доцент Энди Мартин, глава исследования.

Сведение к минимуму шума от углерода-13 повышает чувствительность квантовых датчиков, что должно привести к более глубокому изучению мира в наномасштабе.

Для этого у ученых было 2 выхода: либо использовать искусственные и очень дорогие алмазы с правильно расположенным углеродом-12, либо найти способ остановки углерода-13, без избыточного влияния на материал.

Ученым удалось создать внешнее воздействие, контролирующее вращение углерода-13. В итоге, точность датчиков повышена и они могут быть использованы для изучения объектов в наномасштабе.

Филипп Дончев