UCSB研发量子传感技术，具备纳米级别的空间分辨率
如果用一个原子来捕捉纳米材料的高分辨率图像听起来像科幻小说。
但这正是加州大学巴巴拉分校(UCSB)量子传感和成像研究组已经实现的技术。物理学家Ania jayich实验室的成员历时两年开发出一种全新的传感器技术，具有纳米尺度的空间分辨率和精致的敏感性。他们的这一成果已刊登在《自然》科学杂志上。
“这是第一种该类工具。”UCSB的科学和工程讲席教授，校材料研究实验室副主任jayich说。“它的工作温度从室温到低温，低温下会发生很多有趣的物理现象。例如，当热能足够低时，电子相互作用的结果便可以观察到，这导致新的物理相。现在我们可以用前所未有的空间分辨率来探测这些。”
在显微镜下，独特的单自旋量子传感器类似于牙刷。每个“毛”包含一个单一的、坚实的纳米金刚石晶体，其顶端具有一种特殊的缺陷，氮空位(NV)中心。在钻石的碳晶格中，有2个相邻的原子缺失，其中一个空位被氮原子填充，能够感应特定的材料特性，特别是磁性的传感。这些传感器在UCSB的洁净室完成生产加工。
研究团队选择了一个相对较好的超导材料进行研究，该材料含有称为涡流——磁通的局部区域的磁性机构。研究人员能够使用他们的仪器，对单个涡流进行成像。
“我们的工具是一个量子传感器，因为它依赖于神奇的量子力学，”jayich解释。“我们把NV缺陷处于量子叠加态，它可以是一个状态或另一个——我们不知道，然后我们让系统在场效应下发展并测量。这种叠加的不确定性实现了测量。”
这样的量子行为通常与低温环境有关。然而，本研究组的专业量子仪器可在室温及6开尔文(约零下450°华氏度)工作，这使得它非常灵活、独特，能够用于研究各种相的物质以及相关的相变。
“很多其他显微镜工具没有这么大范围的工作温度，”jayich解释。“我们的工具的另一个亮点是它有出色的空间分辨率，因为该传感器包括一个单一的原子。另外，它的尺寸使得它具有非侵入性，这意味着它能最小限度的影响材料系统的基本物理性质。”
研究团队目前正在对“斯格明子”—磁旋涡状结构的准粒子—进行成像，这对未来的数据存储和自旋电子技术具有巨大的吸引力。他们的目标是利用仪器的纳米级空间分辨率，确定引起“斯格明子”的竞争相互作用的相对强度。“原子之间有很多不同的相互作用，你需要了解所有这些相互作用，之后才可以预测材料的行为。”jayich说。
“如果你能想象到材料磁畴的大小，以及它们是如何在小尺度上进化的，然后你能了解这些相互作用的数值和强度，”他补充说。“在未来，这个工具将有助于理解材料相互作用的性质和强度，然后带来有趣的新物质状态和物质相，这是不仅有利于基础物理，对技术也很有帮助。”
本文转自d1net（转载）
UCSB研发量子传感技术，具备纳米级别的空间分辨率相关推荐
- 量子加密通信与量子传感技术相关精简介绍
量子技术作为产业.安保的影响力,继半导体.人工智能(AI)等之后,正在成为未来战略技术的核心.在国内,也认识到量子信息通信技术的重要性,正在国家层面对原创技术开发及研究基础进行投资. QKD: 量子密 ...
- 阿里芯片大动作！NPU明年6月发布，“平头哥”研发量子芯片
栗子 一璞 发自 凹非寺 量子位 出品 | 公众号 QbitAI 阿里巴巴在芯片领域又有大动作! 刚刚,阿里巴巴集团CTO.达摩院院长张建锋在杭州云栖大会宣布,阿里神经网络芯片AliNPU将于明年6月 ...
- 感悟 － 研发团队需具备的共同理念
一个研发团队,在漫长的软件开发过程中,在进度和成本的压力下,在各抒己见的争论中,总是免不了磕磕碰碰,如果没有一致的思想和理念,是无法开发出世界级的软件的.聊发感想... 1)做系统要有高度,高瞻远瞩 ...
- 一个优秀的研发团队应该具备什么特征
1.计划执行:计划安排得当,不要老加班,不要老是现实和计划不匹配.不要做到哪儿计划就推后到哪儿. 2.研发成果:成功产出几个重影响力级别的.完整成块的.有成就感自豪感的产品或项目 3.团队氛围:这个团 ...
- 超级计算机通信工程研发相关高校,南京大学研发量子通信技术无人机，每秒产生240万对纠缠的光粒子...
描述 (文章来源:茶马星球视野) 中国科学家团队表示,他们已经研发出世界上第一支配备量子通信技术的无人机舰队,因此无人机之间以及无人机和人类之间就可以共享信息. 中国南京大学的研究人员本月发表在< ...
- 一个成功的研发团队应具备的9大属性
原文链接 1.自动化是关键 研发过程中,很多工作步骤枯燥耗时,具有较强的重复性或规律性,研发人员往往考虑会将这部分内容用自动化代替,如此一来,团队就可以把更多时间投入在核心工作和更有创造性的任务上.例 ...
- 【cocos2d-x 手游研发小技巧（3）Android界面分辨率适配方案】
先感叹一下吧~~android的各种分辨率各种适配虐我千百遍,每次新项目我依旧待它如初恋···· 每家公司都有自己项目工程适配的方案,这种东西就是没有最好,只有最适合!!! 这次新项目专项针对andr ...
- Science亮点！ExSeq：完整生物组织的原位空间转录组分析
背 景 介 绍 新一代测序技术的革新使得我们对生物体的组学信息有了更深的了解,随着转录组技术的日渐普及,尤其是单细胞转录组技术的突飞猛进,使得我们对组织内细胞异质性的认识有了很大提升,另外, ...
- 中国光学十大进展｜每秒4万亿帧相机，把光拍成黑客帝国子弹
<黑客帝国>慢镜头里的那些子弹,仍在不少人的脑海里飞行,这种电影技术被称作"子弹时间". 不过,特效始终是特效,手枪子弹在无风条件下的速度也不过每秒数百米.西安交通大学 ...
最新文章
- ssh和sshd服务
- 如何修改matplotlib的图例的标题的字体大小
- CMake常用命令整理
- 2021最新基于会话推荐系统长文综述
- 如何将位图格式图片文件(.bmp)生成geotiff格式图片?
- 直接插入排序-java
- 大厂面试为什么总考算法？如何避开算法面试？
- atv320说明书_施耐德变频器参数设置ATV320学习资料
- 监控之Promethus+grafana概述及问题处理
- 三星s8自带测试硬件软件,三星s8硬件测试指令 | 手游网游页游攻略大全
- python 集合字典_frozenset defaultdict MD5在线加密解密工具
- 软件测试自学还是报班好？
- 37岁程序员被裁，120天没找到工作，无奈去小公司，结果蒙了
- 阿里云服务器，修改Apache2默认端口80
- 诊所数字化：患者信息识别方式
- ios13测试版怎么卸载软件,苹果iOS13怎么卸载软件 iOS13删除软件教程
- 明星玩跨界，全民娱乐时代来临！
- 教师直播平台对比分析
- 机器翻译和人工智能翻译,语言学与机器翻译
- js 中的可枚举属性