Diamond Cut Precision: University Of Illinois To Develop Diamond Sensors For Neutron Experiment And Quantum Information Science

प्लेटो द्वारा पुनर्प्रकाशित

अनुयायियों: 0

होम > दबाएँ > डायमंड कट परिशुद्धता: इलिनोइस विश्वविद्यालय न्यूट्रॉन प्रयोग और क्वांटम सूचना विज्ञान के लिए डायमंड सेंसर विकसित करेगा

कलाकार का प्रस्तुतिकरण बेक समूह द्वारा विकसित किए जाने वाले नाइट्रोजन-रिक्ति हीरे के सेंसर को दर्शाता है। आंतरिक ग्रिड लाइनें हीरे के भीतर लेजर प्रकाश के पथ का प्रतिनिधित्व करती हैं - आने वाली किरण (मोटी लाल रेखा) हीरे के सेंसर के भीतर बार-बार प्रतिबिंबित होती है जब तक कि यह कटे हुए कोने का सामना नहीं करती जहां यह उभरती है (पतली लाल रेखा)। इलिनोइस भौतिकी क्रेडिट के लिए यासमीन स्टील द्वारा छवि इलिनोइस विश्वविद्यालय अर्बाना-शैंपेन में ग्रिंगर कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग

सार:
इलिनोइस विश्वविद्यालय अर्बाना-शैंपेन में परमाणु भौतिकी समूह न्यूट्रॉन, विद्युत रूप से तटस्थ कणों में नई भौतिकी के प्रमाण की तलाश कर रहा है जो मजबूत बल नामक एक इंटरैक्शन के साथ परमाणु नाभिक को एक साथ रखते हैं। संकाय और शोधकर्ता ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी में एनईडीएम प्रयोग में भाग ले रहे हैं जो न्यूट्रॉन के विद्युत द्विध्रुव क्षण को मापेगा, एक संपत्ति जो न्यूट्रॉन को उनकी तटस्थता के बावजूद विद्युत क्षेत्रों के साथ बातचीत करने की अनुमति देती है। एक सटीक माप कण भौतिकी के वर्तमान मानक मॉडल का विस्तार करने वाले सिद्धांतों को बाधित करेगा। इसे प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं को बहुत मजबूत विद्युत क्षेत्रों में सूक्ष्म परिवर्तनों को सटीक रूप से मापना होगा।

डायमंड कट प्रिसिशन: न्यूट्रॉन प्रयोग और क्वांटम सूचना विज्ञान के लिए डायमंड सेंसर विकसित करने के लिए इलिनोइस विश्वविद्यालय

अर्बाना, आईएल | 14 अप्रैल, 2023 को पोस्ट किया गया

भौतिकी के प्रोफेसर डगलस बेक को नाइट्रोजन रिक्ति हीरे पर आधारित सेंसर विकसित करने के लिए ऊर्जा विभाग से अनुदान से सम्मानित किया गया है, एक ऐसी सामग्री जिसकी क्वांटम गुण कम तापमान पर इसे विद्युत क्षेत्रों के प्रति असामान्य रूप से संवेदनशील बनाते हैं। उनके शोध समूह ने दिखाया है कि सामग्री मजबूत विद्युत क्षेत्रों को माप सकती है, और पुरस्कार शोधकर्ताओं को एनईडीएम प्रयोग में उपयोग के लिए तैयार सेंसर बनाने की अनुमति देगा। इसके अलावा, सामग्री के क्वांटम गुण इसे क्वांटम सूचना विज्ञान के लिए एक आशाजनक उम्मीदवार बनाते हैं। शोधकर्ता इन संभावित अनुप्रयोगों का भी पता लगाएंगे।

बेक ने बताया कि रासायनिक रूप से मिलाई गई नाइट्रोजन रिक्ति, या एनवी, अशुद्धियाँ हीरे को असामान्य विद्युत क्षेत्र संवेदनशीलता देती हैं। "ये अशुद्धियाँ एक अतिरिक्त नाइट्रोजन परमाणु और एक छेद [या रिक्ति] वाले क्षेत्र हैं जहां कार्बन परमाणु सामान्य रूप से होंगे," उन्होंने कहा। “जब सामग्री को पूर्ण शून्य से 20 डिग्री से कम तक ठंडा किया जाता है, तो अशुद्धियाँ एक क्वांटम प्रणाली बनाती हैं जो विद्युत क्षेत्रों पर प्रतिक्रिया करती है। यह काफी असामान्य विशेषता है क्योंकि बहुत सी प्रणालियाँ विद्युत क्षेत्रों पर प्रतिक्रिया नहीं करती हैं, और यही बात एनवी हीरे को विशेष बनाती है।

एनवी प्रणाली को और भी अधिक संवेदनशील बनाया जा सकता है जब इसे एक विशेष क्वांटम अवस्था में तैयार किया जाता है। सिस्टम को ठंडा करने के बाद उसे उसकी निम्नतम ऊर्जा अवस्था में रहने देने के बजाय, शोधकर्ता निम्नतम और अगली-निम्नतम ऊर्जा अवस्थाओं का एक क्वांटम सुपरपोजिशन बनाते हैं जिसे डार्क स्टेट कहा जाता है, इसे यह नाम इसलिए दिया गया क्योंकि यह प्रकाश के साथ संपर्क नहीं करता है। बेक ने कहा, "एक तरह से, नाम का अर्थ यह है कि यह पर्यावरण के साथ बातचीत के प्रति प्रतिरक्षित है।" "क्योंकि यह लंबे समय तक जीवित रहता है, इसमें बहुत स्पष्ट रूप से परिभाषित ऊर्जा होती है जो हमें बहुत सटीक रूप से बताती है कि विद्युत क्षेत्र कितना बड़ा है।"

बेक के समूह ने प्रदर्शित किया है कि यह घटना एनवी हीरे को मजबूत विद्युत क्षेत्रों को मापने में सक्षम बनाती है, और यह पुरस्कार शोधकर्ताओं को इसके आधार पर विश्वसनीय, मजबूत सेंसर विकसित करने की अनुमति देगा। इसमें इकाइयों में पैकेजिंग सेंसर शामिल होंगे जो उन्हें नियंत्रित करने और पृष्ठभूमि शोर के प्रभाव को कम करने के लिए उपयोग किए जाने वाले लेजर से आसानी से जुड़ जाएंगे। बेक के अनुसार, वे डायनेमिक डिकॉउलिंग नामक एक क्वांटम तकनीक की भी जांच कर रहे हैं जो उन्हें प्रयोगात्मक खामियों के प्रभावों को प्रभावी ढंग से उलटने की अनुमति देगी। यह पहले से ही सटीक विद्युत क्षेत्र माप को और भी सटीक बना देगा।

शोध का एक अन्य लक्ष्य क्वांटम सूचना विज्ञान में एनवी हीरे के उपयोग के प्रस्तावों का पता लगाना है। डार्क स्टेट का लंबा जीवनकाल और पर्यावरणीय शोर के खिलाफ लचीलापन इसे क्वांटम सेंसिंग और क्वांटम मेमोरी के लिए एक आशाजनक मंच बनाता है। ऐसे कई अनुप्रयोग क्वांटम सिस्टम को निचोड़े हुए राज्यों में रखने पर निर्भर करते हैं जिनमें हाइजेनबर्ग सिद्धांत द्वारा अनुमत न्यूनतम अनिश्चितता होती है। एनवी डायमंड में निचोड़ा हुआ राज्य बनाने के लिए कई प्रस्ताव आए हैं, और बेक का समूह उनकी व्यवहार्यता का सर्वेक्षण करेगा।

इस कार्य को ऊर्जा विभाग के परमाणु भौतिकी कार्यक्रम में क्वांटम होराइजन्स पहल द्वारा तीन वर्षों में $650,000 से सम्मानित किया जाएगा।

####

अधिक जानकारी के लिए, कृपया क्लिक करें यहाँ उत्पन्न करें

संपर्क:
कैसंड्रा स्मिथ
इलिनोइस विश्वविद्यालय ग्रिंगर कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग

कॉपीराइट © इलिनोइस विश्वविद्यालय ग्रेंजर कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग

अगर आपके पास कोई टिप्पणी है, तो कृपया Contact हमें.

न्यूज़ रिलीज़ के जारीकर्ता, न कि 7 वेव, इंक। या नैनो टेक्नोलॉजी नाउ, सामग्री की सटीकता के लिए पूरी तरह से जिम्मेदार हैं।

बुकमार्क: