Trang Chủ > Ấn Bản > Độ chính xác cắt kim cương: Đại học Illinois phát triển cảm biến kim cương cho thí nghiệm neutron và khoa học thông tin lượng tử
Hình vẽ của nghệ sĩ minh họa cảm biến kim cương chỗ trống nitơ mà nhóm Beck sẽ phát triển. Các đường lưới bên trong biểu thị đường đi của ánh sáng laze bên trong viên kim cương—chùm tia tới (đường màu đỏ dày hơn) được phản xạ nhiều lần trong cảm biến kim cương cho đến khi gặp góc cắt nơi nó xuất hiện (đường màu đỏ mỏng hơn). Hình ảnh của Yasmine Steele cho Illinois Vật lý TÍN DỤNG Trường Cao đẳng Kỹ thuật Grainger tại Đại học Illinois Urbana-Champaign |
Tóm tắt:
Nhóm vật lý hạt nhân tại Đại học Illinois Urbana-Champaign đang tìm kiếm bằng chứng về vật lý mới ở neutron, các hạt trung hòa về điện giữ hạt nhân nguyên tử cùng với một tương tác gọi là lực mạnh. Khoa và các nhà nghiên cứu đang tham gia thí nghiệm nEDM tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge để đo mômen lưỡng cực điện của neutron, một tính chất cho phép neutron tương tác với điện trường bất chấp tính trung hòa của chúng. Một phép đo chính xác sẽ hạn chế các lý thuyết mở rộng mô hình chuẩn hiện nay của vật lý hạt. Để đạt được điều này, các nhà nghiên cứu phải đo chính xác những thay đổi tinh vi trong điện trường rất mạnh.
Độ chính xác khi cắt kim cương: Đại học Illinois phát triển cảm biến kim cương cho thí nghiệm neutron và khoa học thông tin lượng tử
Urbana, IL | Đăng vào ngày 14 tháng 2023 năm XNUMX
Giáo sư Vật lý Douglas Beck đã được Bộ Năng lượng trao trợ cấp để phát triển các cảm biến dựa trên kim cương trống nitơ, một vật liệu có đặc tính lượng tử ở nhiệt độ thấp khiến nó nhạy cảm một cách bất thường với điện trường. Nhóm nghiên cứu của ông đã chỉ ra rằng vật liệu này có thể đo điện trường mạnh và giải thưởng sẽ cho phép các nhà nghiên cứu chế tạo các cảm biến sẵn sàng để sử dụng trong thí nghiệm nEDM. Ngoài ra, đặc tính lượng tử của vật liệu khiến nó trở thành ứng cử viên đầy triển vọng cho khoa học thông tin lượng tử. Các nhà nghiên cứu cũng sẽ khám phá những ứng dụng tiềm năng này.
Beck giải thích rằng các tạp chất trống nitơ, hay NV, được thêm vào về mặt hóa học làm cho kim cương có độ nhạy điện trường khác thường. Ông nói: “Những tạp chất này là những vùng có thêm một nguyên tử nitơ và một lỗ [hoặc chỗ trống] nơi thường có các nguyên tử carbon”. “Khi vật liệu được làm lạnh đến nhiệt độ dưới 20 độ so với độ không tuyệt đối, các tạp chất tạo thành một hệ lượng tử phản ứng với điện trường. Đây là một đặc điểm khá bất thường vì không có nhiều hệ thống phản ứng với điện trường và điều đó khiến kim cương NV trở nên đặc biệt.”
Hệ thống NV có thể trở nên nhạy hơn nữa khi nó được chuẩn bị ở trạng thái lượng tử cụ thể. Thay vì để hệ thống duy trì trạng thái năng lượng thấp nhất sau khi làm mát nó, các nhà nghiên cứu hình thành sự chồng chất lượng tử của trạng thái năng lượng thấp nhất và thấp nhất tiếp theo gọi là trạng thái tối, được đặt tên như vậy vì nó không tương tác với ánh sáng. “Theo một nghĩa nào đó, cái tên này nhằm gợi ý rằng nó miễn nhiễm với các tương tác với môi trường,” Beck nói. “Bởi vì nó tồn tại lâu dài nên nó có năng lượng được xác định rất rõ ràng và cho chúng ta biết rất chính xác độ lớn của điện trường.”
Nhóm của Beck đã chứng minh rằng hiện tượng này cho phép viên kim cương NV đo được điện trường mạnh và giải thưởng sẽ cho phép các nhà nghiên cứu phát triển các cảm biến mạnh mẽ, đáng tin cậy dựa trên nó. Điều này sẽ liên quan đến việc đóng gói các cảm biến thành các đơn vị có thể dễ dàng kết nối với tia laser được sử dụng để điều khiển chúng và giảm thiểu tác động của tiếng ồn xung quanh. Họ cũng đang nghiên cứu một kỹ thuật lượng tử gọi là tách động lực học cho phép họ đảo ngược một cách hiệu quả tác động của những khiếm khuyết thực nghiệm, theo Beck. Điều này sẽ làm cho các phép đo điện trường vốn đã chính xác lại càng chính xác hơn.
Một mục tiêu khác của nghiên cứu là khám phá các đề xuất sử dụng kim cương NV trong khoa học thông tin lượng tử. Tuổi thọ lâu dài và khả năng phục hồi chống lại tiếng ồn môi trường của trạng thái tối khiến nó trở thành nền tảng đầy hứa hẹn cho cảm biến lượng tử và bộ nhớ lượng tử. Nhiều ứng dụng như vậy phụ thuộc vào việc đặt các hệ lượng tử ở những trạng thái nén có độ bất định tối thiểu mà nguyên lý Heisenberg cho phép. Đã có một số đề xuất nhằm tạo ra các trạng thái nén trong kim cương NV và nhóm của Beck sẽ khảo sát tính khả thi của chúng.
Công việc này sẽ được hỗ trợ 650,000 USD trong vòng ba năm do sáng kiến Chân trời lượng tử trong chương trình Vật lý hạt nhân của Bộ Năng lượng trao tặng.
####
Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây
Liên hệ:
Cassandra Smith
Đại học Illinois Cao đẳng Kỹ thuật Grainger
Bản quyền © Đại học Illinois Trường Cao đẳng Kỹ thuật Grainger
Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.
Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.
Tin tức liên quan |
Tin tức và thông tin
Nhóm cụm kim loại giống như bánh xe mới thể hiện các đặc tính độc đáo Tháng Tư 14th, 2023
Laser perovskite tản nhiệt hiệu quả sử dụng chất nền kim cương có độ dẫn nhiệt cao Tháng Tư 14th, 2023
Công nghệ sinh học nano: Vật liệu nano có thể giải quyết các vấn đề sinh học và y tế như thế nào Tháng Tư 14th, 2023
Những phát triển mới trong công nghệ cảm biến sinh học: Từ vật liệu nano đến phát hiện ung thư Tháng Tư 14th, 2023
Nhà xuất bản IOP kỷ niệm Ngày lượng tử thế giới với việc công bố một bộ sưu tập lượng tử đặc biệt và những người chiến thắng hai giải thưởng lượng tử danh giá Tháng Tư 14th, 2023
Vật lý
Nhà xuất bản IOP kỷ niệm Ngày lượng tử thế giới với việc công bố một bộ sưu tập lượng tử đặc biệt và những người chiến thắng hai giải thưởng lượng tử danh giá Tháng Tư 14th, 2023
Vật lý lượng tử
Nhà xuất bản IOP kỷ niệm Ngày lượng tử thế giới với việc công bố một bộ sưu tập lượng tử đặc biệt và những người chiến thắng hai giải thưởng lượng tử danh giá Tháng Tư 14th, 2023
Thử nghiệm mới dịch thông tin lượng tử giữa các công nghệ trong một bước quan trọng đối với internet lượng tử Tháng 24th, 2023
Mạng bán dẫn kết hôn với các electron và mômen từ Tháng 24th, 2023
Tương lai có thể
Nhóm cụm kim loại giống như bánh xe mới thể hiện các đặc tính độc đáo Tháng Tư 14th, 2023
Truyền năng lượng cơ học theo hướng ưu tiên Tháng Tư 14th, 2023
Thiết bị cấy ghép thu nhỏ khối u tuyến tụy: Điều trị ung thư tuyến tụy bằng liệu pháp miễn dịch trong khối u Tháng Tư 14th, 2023
Cảm biến
Nhóm cụm kim loại giống như bánh xe mới thể hiện các đặc tính độc đáo Tháng Tư 14th, 2023
Công nghệ sinh học nano: Vật liệu nano có thể giải quyết các vấn đề sinh học và y tế như thế nào Tháng Tư 14th, 2023
Các nhà khoa học đẩy ranh giới của việc điều khiển ánh sáng ở cấp độ vi mô March 3rd, 2023
Các nhà nghiên cứu của TUS đề xuất một phương pháp đơn giản, rẻ tiền để chế tạo hệ thống dây ống nano carbon trên màng nhựa: March 3rd, 2023
Khám phá
Laser perovskite tản nhiệt hiệu quả sử dụng chất nền kim cương có độ dẫn nhiệt cao Tháng Tư 14th, 2023
Dữ liệu hiện có thể được xử lý với tốc độ ánh sáng! Tháng Tư 14th, 2023
Truyền năng lượng cơ học theo hướng ưu tiên Tháng Tư 14th, 2023
Thiết bị cấy ghép thu nhỏ khối u tuyến tụy: Điều trị ung thư tuyến tụy bằng liệu pháp miễn dịch trong khối u Tháng Tư 14th, 2023
Vật liệu / Siêu vật liệu
Công nghệ sinh học nano: Vật liệu nano có thể giải quyết các vấn đề sinh học và y tế như thế nào Tháng Tư 14th, 2023
Những phát triển mới trong công nghệ cảm biến sinh học: Từ vật liệu nano đến phát hiện ung thư Tháng Tư 14th, 2023
Chất điện phân polyme rắn được gia cố bằng chất nền PET/PVDF hai lớp giúp cải thiện hiệu suất của pin kim loại lithium ở trạng thái rắn Tháng 24th, 2023
Tìm hiểu cơ chế hình thành màng kim cương không đồng đều trên các công cụ: Mở đường cho quy trình khô ít tác động đến môi trường hơn Tháng 24th, 2023
Thông báo
Công nghệ sinh học nano: Vật liệu nano có thể giải quyết các vấn đề sinh học và y tế như thế nào Tháng Tư 14th, 2023
Những phát triển mới trong công nghệ cảm biến sinh học: Từ vật liệu nano đến phát hiện ung thư Tháng Tư 14th, 2023
Nhà xuất bản IOP kỷ niệm Ngày lượng tử thế giới với việc công bố một bộ sưu tập lượng tử đặc biệt và những người chiến thắng hai giải thưởng lượng tử danh giá Tháng Tư 14th, 2023
Dữ liệu hiện có thể được xử lý với tốc độ ánh sáng! Tháng Tư 14th, 2023
Phỏng vấn / Đánh giá sách / Tiểu luận / Báo cáo / Podcast / Tạp chí / Sách trắng / Áp phích
Nhóm cụm kim loại giống như bánh xe mới thể hiện các đặc tính độc đáo Tháng Tư 14th, 2023
Laser perovskite tản nhiệt hiệu quả sử dụng chất nền kim cương có độ dẫn nhiệt cao Tháng Tư 14th, 2023
Truyền năng lượng cơ học theo hướng ưu tiên Tháng Tư 14th, 2023
Thiết bị cấy ghép thu nhỏ khối u tuyến tụy: Điều trị ung thư tuyến tụy bằng liệu pháp miễn dịch trong khối u Tháng Tư 14th, 2023
Khoa học nano lượng tử
Nhà xuất bản IOP kỷ niệm Ngày lượng tử thế giới với việc công bố một bộ sưu tập lượng tử đặc biệt và những người chiến thắng hai giải thưởng lượng tử danh giá Tháng Tư 14th, 2023
Mạng bán dẫn kết hôn với các electron và mômen từ Tháng 24th, 2023
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến thức. Truy cập Tại đây.
- Đúc kết tương lai với Adryenn Ashley. Truy cập Tại đây.
- nguồn: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57329
- : có
- :là
- 000
- 10
- a
- ở trên
- Tuyệt đối
- Theo
- chính xác
- chính xác
- chính xác
- Đạt được
- thêm
- Ngoài ra
- Sau
- chống lại
- cho phép
- và
- Thông báo
- các ứng dụng
- phương pháp tiếp cận
- Tháng Tư
- LÀ
- nghệ sĩ
- At
- nguyên tử
- giải thưởng
- trao
- lý lịch
- Băng thông
- dựa
- ắc quy
- BE
- Chùm tia
- bởi vì
- được
- giữa
- lớn
- tăng
- ranh giới
- rộng
- by
- gọi là
- CAN
- Ung thư
- ứng cử viên
- carbon
- kỷ niệm
- Trung tâm
- CGI
- thách thức
- Những thay đổi
- đặc trưng
- Nhấp chuột
- bộ sưu tập
- Trường đại học
- COM
- bình luận
- tiếp thị
- Kết nối
- xây dựng
- nội dung
- điều khiển
- Chuyển đổi
- Mát mẻ
- Corner
- có thể
- Tạo
- tín dụng
- Current
- Cắt
- tối
- ngày
- nhiều
- xác định
- chứng minh
- bộ
- Bộ Năng lượng
- Mặc dù
- phát triển
- phát triển
- phát triển
- thiết bị
- Thiết bị (Devices)
- Diamond
- khô
- hiệu quả
- hiệu ứng
- Điện
- điện tử
- điện tử
- nổi lên
- cho phép
- năng lượng
- Kỹ Sư
- Môi trường
- môi trường
- Ether (ETH)
- Ngay cả
- bằng chứng
- triển lãm
- thử nghiệm
- Giải thích
- khám phá
- mở rộng
- thêm
- gia đình
- nhanh hơn
- Tháng Hai
- lĩnh vực
- Lĩnh vực
- Phim ảnh
- phim
- linh hoạt
- Trong
- Buộc
- hình thức
- hình thành
- tần số
- từ
- tương lai
- gif
- Cho
- Toàn cầu
- mục tiêu
- cấp
- Graphene
- lưới
- Nhóm
- Có
- he
- giúp đỡ
- tổ chức
- Lô
- Horizons
- Độ đáng tin của
- http
- HTTPS
- Illinois
- hình ảnh
- quan trọng
- cải thiện
- in
- Inc.
- Bao gồm
- Incoming
- không tốn kém
- thông tin
- Sáng kiến
- thay vì
- tương tác
- tương tác
- tương tác
- nội bộ
- liên quan
- IT
- ITS
- phòng thí nghiệm
- mốc
- tia laser
- laser
- dẫn
- để
- đời
- ánh sáng
- Dòng
- dòng
- liên kết
- lithium
- dài
- tìm kiếm
- Thấp
- thực hiện
- làm cho
- LÀM CHO
- thao túng
- nhiều
- Tháng Ba
- vật liệu
- đo
- đo
- cơ khí
- cơ chế
- y khoa
- Bộ nhớ
- kim loại
- phương pháp
- tối thiểu
- kiểu mẫu
- thời điểm
- chi tiết
- tên
- Được đặt theo tên
- Vật liệu nano
- công nghệ nano
- quốc dân
- net
- Neutral
- nơtron
- Mới
- tin tức
- Tiếng ồn
- Thông thường
- hạt nhân
- Vật lý nguyên tử
- NV
- cây sồi
- Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge
- of
- on
- kết thúc
- bao bì
- tham gia
- hạt
- riêng
- con đường
- Lát
- hiện tượng
- PHP
- Vật lý
- đặt
- nhựa
- nền tảng
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- xin vui lòng
- polymer
- Bài đăng
- đăng
- tiềm năng
- cần
- Độ chính xác
- ưa thích
- chuẩn bị
- uy tín
- nguyên tắc
- quá trình
- chương trình
- hứa hẹn
- tài sản
- tài sản
- Đề xuất
- đề xuất
- đề xuất
- Xuất bản
- Đẩy
- Quantum
- thông tin lượng tử
- chồng chất lượng tử
- hệ thống lượng tử
- sẵn sàng
- đỏ
- giảm
- phản ánh
- vùng
- Phát hành
- đáng tin cậy
- vẽ
- NHIỀU LẦN
- đại diện
- nghiên cứu
- nhóm nghiên cứu
- nhà nghiên cứu
- khả năng phục hồi
- Trả lời
- chịu trách nhiệm
- trở lại
- đảo ngược
- mạnh mẽ
- s
- Nói
- Lưu
- Khoa học
- Tìm kiếm
- ý nghĩa
- nhạy cảm
- Độ nhạy
- cảm biến
- một số
- Chia sẻ
- thể hiện
- tín hiệu
- Dấu hiệu
- Đơn giản
- So
- rắn
- động SOLVE
- đặc biệt
- tốc độ
- Tiêu chuẩn
- Bắt đầu
- Tiểu bang
- Bang
- ở lại
- Bước
- là gắn
- mạnh mẽ
- trình
- như vậy
- phù hợp
- Siêu dẫn
- chồng chất
- Hỗ trợ
- Khảo sát
- Tính bền vững
- hệ thống
- hệ thống
- Công nghệ
- Công nghệ
- nói
- việc này
- Sản phẩm
- cung cấp their dịch
- Them
- Kia là
- số ba
- đến
- bên nhau
- công cụ
- chuyển tiếp
- Không chắc chắn
- độc đáo
- các đơn vị
- trường đại học
- bất thường
- us
- sử dụng
- đã sử dụng
- Sóng
- Đường..
- cái nào
- trong khi
- sẽ
- người chiến thắng
- với
- ở trong
- Công việc
- thế giới
- sẽ
- Yahoo
- năm
- zephyrnet
- không