Precizie de tăiere cu diamant: Universitatea din Illinois va dezvolta senzori cu diamant pentru experimente cu neutroni și știința informațiilor cuantice

Acasă > Anunturi > Precizia tăierii cu diamant: Universitatea din Illinois va dezvolta senzori cu diamant pentru experimente cu neutroni și știința informațiilor cuantice

Redarea artistului ilustrează senzorul de diamant cu azot liber pe care îl va dezvolta grupul Beck. Liniile interne ale grilei reprezintă calea luminii laser în interiorul diamantului - fasciculul de intrare (linia roșie mai groasă) este reflectată în mod repetat în senzorul de diamant până când întâlnește colțul tăiat unde iese (linia roșie mai subțire). Imagine de Yasmine Steele pentru Illinois Physics CREDIT Colegiul Grainger de Inginerie de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign

Rezumat:
Grupul de fizică nucleară de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign caută dovezi ale unei noi fizici în neutroni, particule neutre din punct de vedere electric care țin nucleele atomice împreună cu o interacțiune numită forță puternică. Facultatea și cercetătorii participă la experimentul nEDM de la Laboratorul Național Oak Ridge, care va măsura momentul dipolului electric al neutronilor, o proprietate care permite neutronilor să interacționeze cu câmpurile electrice în ciuda neutralității lor. O măsurare precisă va constrânge teoriile care extind modelul standard actual al fizicii particulelor. Pentru a realiza acest lucru, cercetătorii trebuie să măsoare cu precizie schimbările subtile în câmpuri electrice foarte puternice.

Precizie de tăiere cu diamant: Universitatea din Illinois va dezvolta senzori cu diamant pentru experimente cu neutroni și știința informațiilor cuantice

Urbana, IL | Postat pe 14 aprilie 2023

Profesorul de fizică Douglas Beck a primit o bursă de la Departamentul de Energie pentru a dezvolta senzori bazați pe diamant de azot liber, un material ale cărui proprietăți cuantice la temperaturi scăzute îl fac neobișnuit de sensibil la câmpurile electrice. Grupul său de cercetare a arătat că materialul poate măsura câmpuri electrice puternice, iar premiul va permite cercetătorilor să construiască senzori gata de utilizare în experimentul nEDM. În plus, proprietățile cuantice ale materialului îl fac un candidat promițător pentru știința informației cuantice. Cercetătorii vor explora, de asemenea, aceste potențiale aplicații.

Beck a explicat că impuritățile de azot liber adăugat chimic, sau NV, conferă diamantului o sensibilitate neobișnuită la câmpul electric. „Aceste impurități sunt regiuni cu un atom de azot suplimentar și o gaură [sau un loc liber] unde ar fi în mod normal atomii de carbon”, a spus el. „Când materialul este răcit la mai puțin de 20 de grade peste zero absolut, impuritățile formează un sistem cuantic care răspunde la câmpurile electrice. Aceasta este o caracteristică destul de neobișnuită, deoarece nu multe sisteme răspund la câmpurile electrice, iar asta face diamantul NV special.”

Sistemul NV poate fi făcut și mai sensibil atunci când este pregătit într-o anumită stare cuantică. În loc să lase sistemul să rămână în starea sa cea mai scăzută de energie după ce îl răcesc, cercetătorii formează o suprapunere cuantică a stărilor de energie cea mai joasă și următoarea cea mai scăzută, numită stare întunecată, numită astfel deoarece nu interacționează cu lumina. „Într-un fel, numele este menit să sugereze că este imun la interacțiunile cu mediul”, a spus Beck. „Deoarece este de lungă durată, are o energie foarte clar definită care ne spune foarte precis cât de mare este câmpul electric.”

Grupul lui Beck a demonstrat că acest fenomen permite diamantului NV să măsoare câmpuri electrice puternice, iar premiul le va permite cercetătorilor să dezvolte senzori fiabili și robusti pe baza acestuia. Acest lucru va implica ambalarea senzorilor în unități care se conectează ușor cu laserele utilizate pentru a le controla și a minimiza efectele zgomotului de fundal. Ei investighează, de asemenea, o tehnică cuantică numită decuplare dinamică, care le-ar permite să inverseze eficient efectele imperfecțiunilor experimentale, potrivit lui Beck. Acest lucru ar face măsurătorile deja precise ale câmpului electric și mai precise.

Un alt obiectiv al cercetării este de a explora propuneri de utilizare a diamantului NV în știința informației cuantice. Durata lungă de viață a stării întunecate și rezistența la zgomotul de mediu îl fac o platformă promițătoare pentru detectarea cuantică și memoria cuantică. Multe astfel de aplicații depind de plasarea sistemelor cuantice în stări strânse care posedă incertitudinea minimă permisă de principiul Heisenberg. Au existat mai multe propuneri pentru crearea de state storse în diamantul NV, iar grupul lui Beck le va analiza fezabilitățile.

Această lucrare va fi susținută cu 650,000 de dolari pe parcursul a trei ani, acordate de inițiativa Quantum Horizons în cadrul programului de fizică nucleară al Departamentului de Energie.

####

Pentru mai multe informații, faceți clic pe aici

Contacte:
Cassandra Smith
Universitatea din Illinois Colegiul de Inginerie Grainger

Drepturi de autor © Universitatea din Illinois Grainger College of Engineering

Dacă aveți un comentariu, vă rog Contact ne.

Emitenții de comunicate de știri, nu 7th Wave, Inc. sau Nanotechnology Now, sunt singuri responsabili pentru acuratețea conținutului.

Bookmark:

Stiri conexe Presa

Știri și informații

Noua familie de grupuri metalice asemănătoare unei roți prezintă proprietăți unice Aprilie 14th, 2023

Laser perovskit cu disipare eficientă a căldurii folosind un substrat de diamant cu conductivitate termică ridicată Aprilie 14th, 2023

Nanobiotehnologie: Cum nanomaterialele pot rezolva probleme biologice și medicale Aprilie 14th, 2023

Noi evoluții în tehnologia biosenzorilor: de la nanomateriale la detectarea cancerului Aprilie 14th, 2023

IOP Publishing sărbătorește Ziua Mondială a Cuanticului prin anunțarea unei colecții cuantice speciale și a câștigătorilor a două premii cuantice prestigioase Aprilie 14th, 2023

Fizică

IOP Publishing sărbătorește Ziua Mondială a Cuanticului prin anunțarea unei colecții cuantice speciale și a câștigătorilor a două premii cuantice prestigioase Aprilie 14th, 2023

Fizică cuantică

IOP Publishing sărbătorește Ziua Mondială a Cuanticului prin anunțarea unei colecții cuantice speciale și a câștigătorilor a două premii cuantice prestigioase Aprilie 14th, 2023

Noul experiment traduce informațiile cuantice între tehnologii într-un pas important pentru internetul cuantic Martie 24th, 2023

Rețeaua semiconductoare se căsătorește cu electronii și momentele magnetice Martie 24th, 2023

Futures posibile

Noua familie de grupuri metalice asemănătoare unei roți prezintă proprietăți unice Aprilie 14th, 2023

Canalizarea energiei mecanice într-o direcție preferată Aprilie 14th, 2023

Dispozitivul implantabil micșorează tumorile pancreatice: îmblânzirea cancerului pancreatic cu imunoterapie intratumorală Aprilie 14th, 2023

Distribuția de grafen din Manchester semnează un acord de 1 miliard de dolari pentru a ajuta la abordarea provocărilor globale de sustenabilitate: acord de referință pentru comercializarea grafenului Aprilie 14th, 2023

Senzori

Noua familie de grupuri metalice asemănătoare unei roți prezintă proprietăți unice Aprilie 14th, 2023

Nanobiotehnologie: Cum nanomaterialele pot rezolva probleme biologice și medicale Aprilie 14th, 2023

Oamenii de știință împing limitele manipulării luminii la nivel submicroscopic 3rd martie, 2023

Cercetătorii TUS propun o abordare simplă și ieftină pentru fabricarea cablurilor de nanotuburi de carbon pe folii de plastic: metoda propusă produce cabluri adecvate pentru dezvoltarea dispozitivelor din carbon, inclusiv senzori flexibili și dispozitive de conversie și stocare a energiei. 3rd martie, 2023

descoperiri

Laser perovskit cu disipare eficientă a căldurii folosind un substrat de diamant cu conductivitate termică ridicată Aprilie 14th, 2023

Acum datele pot fi procesate cu viteza luminii! Aprilie 14th, 2023

Canalizarea energiei mecanice într-o direcție preferată Aprilie 14th, 2023

Dispozitivul implantabil micșorează tumorile pancreatice: îmblânzirea cancerului pancreatic cu imunoterapie intratumorală Aprilie 14th, 2023

Materiale / Metamateriale

Nanobiotehnologie: Cum nanomaterialele pot rezolva probleme biologice și medicale Aprilie 14th, 2023

Noi evoluții în tehnologia biosenzorilor: de la nanomateriale la detectarea cancerului Aprilie 14th, 2023

Electrolitul polimer solid ranforsat cu substrat PET/PVDF bistrat îmbunătățește performanța bateriei cu litiu metal în stare solidă Martie 24th, 2023

Înțelegerea mecanismului de formare neuniformă a peliculei de diamant pe unelte: deschiderea drumului către un proces uscat cu un impact mai mic asupra mediului Martie 24th, 2023

anunturi

Nanobiotehnologie: Cum nanomaterialele pot rezolva probleme biologice și medicale Aprilie 14th, 2023

Noi evoluții în tehnologia biosenzorilor: de la nanomateriale la detectarea cancerului Aprilie 14th, 2023

IOP Publishing sărbătorește Ziua Mondială a Cuanticului prin anunțarea unei colecții cuantice speciale și a câștigătorilor a două premii cuantice prestigioase Aprilie 14th, 2023

Acum datele pot fi procesate cu viteza luminii! Aprilie 14th, 2023

Interviuri / Recenzii de carte / Eseuri / Rapoarte / Podcasturi / Jurnale / Lucrări albe / Afise

Noua familie de grupuri metalice asemănătoare unei roți prezintă proprietăți unice Aprilie 14th, 2023

Laser perovskit cu disipare eficientă a căldurii folosind un substrat de diamant cu conductivitate termică ridicată Aprilie 14th, 2023

Canalizarea energiei mecanice într-o direcție preferată Aprilie 14th, 2023

Dispozitivul implantabil micșorează tumorile pancreatice: îmblânzirea cancerului pancreatic cu imunoterapie intratumorală Aprilie 14th, 2023

Nanoștiință cuantică

IOP Publishing sărbătorește Ziua Mondială a Cuanticului prin anunțarea unei colecții cuantice speciale și a câștigătorilor a două premii cuantice prestigioase Aprilie 14th, 2023

Rețeaua semiconductoare se căsătorește cu electronii și momentele magnetice Martie 24th, 2023

Distrugerea supraconductivității într-un metal kagome: controlul electronic al tranzițiilor cuantice în materialul candidat pentru viitoarea electronică cu energie joasă 3rd martie, 2023

Oamenii de știință stimulează semnalele cuantice reducând în același timp zgomotul: „Strângerea” zgomotului pe o lățime de bandă largă de frecvență într-un sistem cuantic ar putea duce la măsurători cuantice mai rapide și mai precise Februarie 10th, 2023

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• Mintând viitorul cu Adryenn Ashley. Accesați Aici.
• Sursa: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57329