13:38 2024-05-03
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Fizicienii lansează o nouă platformă de detectare cuantică
_ Fizicienii lansează o nouă platformă de detectare cuantică
Senzorii cuantici detectează cele mai mici modificări ale mediului, de exemplu, un atom care reacţionează la un câmp magnetic. Pe măsură ce acești senzori „citesc” comportamentele unice ale particulelor subatomice, ei îmbunătățesc, de asemenea, dramatic capacitatea oamenilor de știință de a măsura și detecta schimbări în mediul nostru mai larg.
Monitorizarea acestor mici modificări are ca rezultat o gamă largă de aplicații, de la îmbunătățirea navigației și prognozarea dezastrelor naturale, la imagistica medicală mai inteligentă și la detectarea biomarkerilor bolii, la detectarea undelor gravitaționale și la o comunicare cuantică chiar mai bună pentru partajarea securizată a datelor.
Fizicienii din Georgia Tech sunt pionieri în noi platforme de detectare cuantică pentru a ajuta în aceste eforturi. Cel mai recent studiu al echipei de cercetare, „Sensing spin wave excitations by spin defects in few-layer thick hexagonal boron nitrude” a fost publicat în Science Advances săptămâna aceasta.
Echipa de cercetare include profesorii asistenți de la Școala de Fizică Chunhui (Rita). ) Du și Hailong Wang (autori corespondenți), alături de colegii cercetători din Georgia Tech Jingcheng Zhou, Mengqi Huang, Faris Al-matouq, Jiu Chang, Dziga Djugba și profesorul Zhigang Jiang și colaboratorii lor.
Noua cercetare investighează detecție cuantică prin valorificarea centrilor de culoare — mici defecte din cristale (echipa lui Du folosește diamante și alte materiale stratificate 2D) care permit absorbția și emisia luminii, ceea ce conferă cristalului proprietăți electronice unice.
Prin încorporarea acestora. culoarea se centrează într-un material numit nitrură de bor hexagonală (hBN), echipa a sperat să creeze un senzor cuantic extrem de sensibil – o nouă resursă pentru dezvoltarea dispozitivelor de detectare transformatoare de ultimă generație.
La rândul său, hBN este deosebit de atractiv pentru detectarea cuantică și calcularea, deoarece ar putea conține defecte care pot fi manipulate cu lumină – cunoscute și sub denumirea de „qubiți de spin activ optic”.
Defectele de spin cuantic din hBN sunt, de asemenea, foarte sensibile magnetic și permit oamenii de știință să „vadă” sau „să simtă” mai în detaliu decât alte tehnici convenționale. În plus, structura sub formă de foi a hBN este compatibilă cu instrumente ultra-sensibile, cum ar fi nanodispozitivele, ceea ce o face o resursă deosebit de interesantă pentru investigație.
Cercetarea echipei a dus la o descoperire critică în detectarea undelor de spin, Du spune, explicând că „în acest studiu, am fost capabili să detectăm excitații de spin care erau pur și simplu de neatins în studiile anterioare.”
Detectarea undelor de spin este o componentă fundamentală a detecției cuantice, deoarece aceste fenomene pot călători pentru distanțe lungi, făcându-le candidatul ideal pentru controlul, comunicarea și procesarea informațiilor eficiente din punct de vedere energetic.
„Pentru prima dată, am demonstrat experimental detecția cuantică bidimensională van der Waals – folosind câteva straturi groase. hBN într-un mediu real”, explică Du, subliniind potențialul pe care îl deține materialul pentru detectarea cuantică precisă. „Cercetările ulterioare ar putea face posibilă detectarea caracteristicilor electromagnetice la scară atomică folosind centre de culoare în straturi subțiri de hBN.”
Comentarii:
Adauga Comentariu