
记者从中国科学技术大学了解到✿★◈★,该校中科院微观磁共振重点实验室杜江峰✿★◈★、石发展✿★◈★、孔飞等人✿★◈★,基于金刚石氮-空位(NV)色心量子传感器实现了皮特斯拉水平的高灵敏微波磁场测量✿★◈★。该项研究成果日前发表在《科学进展》上✿★◈★。
科学研究中✿★◈★,实现对高频微波的高灵敏测量能够为高场高频磁共振谱学✿★◈★、太赫兹成像麻豆文化传媒一区✿★◈★、甚至天文学观测提供基础支撑✿★◈★。利用从原理上革新的量子传感技术能够大大提升微波的测量灵敏度亚洲十大信誉网赌网址✿★◈★,✿★◈★,在过去的十几年中得到了广泛的研究和发展✿★◈★。目前✿★◈★,常见的量子传感器包括里德堡原子麻豆文化传媒一区✿★◈★、原子磁力计麻豆文化传媒一区✿★◈★、超导量子干涉仪✿★◈★、金刚石NV色心等✿★◈★。其中NV色心体系因独特的载体稳定性和室温大气环境兼容性✿★◈★,成为极具发展前景的固态量子传感器✿★◈★,提升探测灵敏度是最重要的发展方向之一✿★◈★。
提升灵敏度最直接的途径是利用大量NV色心开展并行测量✿★◈★。由于单个NV色心的尺寸只有原子级✿★◈★,即使是毫米级芯片大小的金刚石中也可以集成数以亿万计的NV色心✿★◈★。但是随着尺寸的增加十大赌博老品牌网站✿★◈★,✿★◈★,对所有的NV色心同步地进行量子调控变得更加困难✿★◈★。
为此麻豆文化传媒一区✿★◈★,研究人员提出一种无需复杂量子调控的测量方案亚洲十大信誉网赌网址✿★◈★,引入一个稍强的辅助微波与被测微波干涉亚洲十大信誉网赌网址✿★◈★,产生拍频振荡亚洲十大信誉网赌网址排名✿★◈★,相应地NV荧光也会产生频率为拍频的振荡✿★◈★,其振幅与待测微波幅度成正比✿★◈★,相当于用辅助微波“放大”了待测微波十大赌博正规信誉网址✿★◈★。利用该方法✿★◈★,研究团队在体积为0.04立方毫米包含2.8乘10的13次方个NV色心的金刚石量子传感器上成功实现了微波磁场测量亚洲十大信誉网赌网址✿★◈★,相比此前该体系实现的亚微特斯拉指标水平麻豆文化传媒一区✿★◈★,测量灵敏度提升了近十万倍亚洲十大信誉网赌网址✿★◈★。该方法避免了复杂的同步量子操控✿★◈★,可以直接推广到包含更多NV色心的更大体积的金刚石量子传感器上亚洲十大信誉网赌网址✿★◈★,未来有望将测量灵敏度进一步提升至更高量级✿★◈★。
该方案为金刚石量子传感系统的小型化奠定基础✿★◈★,同时也向着金刚石量子传感器在无线通信麻豆文化传媒一区澳门十大正规老牌网赌✿★◈★、磁共振检测等领域的实用化迈出了重要的一步澳门十大信誉网赌大全✿★◈★。✿★◈★。

