Fizyka

Inżynierowie przypadkowo odkrywają 58-letnią tajemnicę kwantową

Inżynierowie przypadkowo odkrywają 58-letnią tajemnicę kwantową



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Wrażenie artysty pokazujące, w jaki sposób elektroda w skali nanometrowej jest używana do lokalnego kontrolowania stanu kwantowego pojedynczego jądra wewnątrz chipa krzemowego. Tony Melov / UNSW

Niektóre przełomowe odkrycia naukowe zdarzają się zupełnie przypadkowo, co właśnie stało się z inżynierami z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii w Sydney (UNSW) w Australii, kiedy odkryli kwantową tajemnicę z 1961 roku.

Ich przełom może mieć potencjalnie ogromny wpływ na rozwój komputerów kwantowych i czujników. Ich odkrycie wstrząsa paradygmatem jądrowego rezonansu magnetycznego - czegoś, co jest szeroko stosowane w dyscyplinach medycyny, górnictwa i chemii.

Ich badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Natura w środę.

Teoria została po raz pierwszy zasugerowana w 1961 roku i do tej pory nie została przywrócona

58-letnia łamigłówka inżynierska została wreszcie ukończona. Dzięki zespołowi naukowców z UNSW sterowanie jądrem pojedynczego atomu za pomocą pól elektrycznych jest teraz możliwe i zrozumiałe.

„To odkrycie oznacza, że ​​mamy teraz ścieżkę do budowy komputerów kwantowych z wykorzystaniem spinów jednoatomowych bez potrzeby jakiegokolwiek oscylującego pola magnetycznego do ich działania” - powiedział Andrea Morello, profesor UNSW ds. Inżynierii kwantowej.

Ich odkrycie ma daleko idące konsekwencje. Teraz sterowanie pojedynczym atomem umieszczonym w urządzeniu nanoelektronicznym będzie znacznie łatwiejsze niż kiedykolwiek wcześniej i będzie miało znaczący wpływ na niektóre pola.

ZOBACZ TAKŻE: KOMPUTER IBM 53 QUBIT QUANTUM BĘDZIE DOSTĘPNY OD PAŹDZIERNIKA

„Jądrowy rezonans magnetyczny jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych technik we współczesnej fizyce, chemii, a nawet medycynie czy górnictwie” - wyjaśnia Morello. „Lekarze używają go do bardzo szczegółowego wglądu w ciało pacjenta, podczas gdy firmy wydobywcze używają go do analizy próbek skał. To wszystko działa bardzo dobrze, ale w niektórych zastosowaniach potrzeba użycia pól magnetycznych do kontrolowania i wykrywania jąder może być wadą. ”.

Jeszcze bardziej ekscytujące jest to, że profesor Morello i jego zespół wpadli na ich odkrycie przez czysty przypadek.

Powiedział: „Odkryliśmy na nowo” ten efekt przez zupełny przypadek - nigdy nie przyszłoby mi do głowy, żeby go szukać. Całe pole jądrowego rezonansu elektrycznego było prawie uśpione przez ponad pół wieku, po pierwszych próbach jego zademonstrowania okazały się zbyt trudne. "

Po raz pierwszy o kontroli spinów jądrowych za pomocą pól magnetycznych wspomniano w 1961 r. Przez pioniera laureata Nagrody Nobla, Nicolaasa Bloembergena.

Morello szczegółowo wyjaśnił, jak ich odkrycie wpłynie na przyszłość: „Ten przełomowy wynik otworzy skarbnicę odkryć i zastosowań. Stworzony przez nas system jest na tyle złożony, że pozwala zbadać, jak klasyczny świat, którego doświadczamy każdego dnia, wyłania się z kwantowego królestwa . ”

Kontynuował: „Co więcej, możemy wykorzystać jego złożoność kwantową do budowy czujników pól elektromagnetycznych o znacznie zwiększonej czułości. A wszystko to w prostym urządzeniu elektronicznym wykonanym z krzemu, sterowanym niewielkimi napięciami przyłożonymi do metalowej elektrody”.


Obejrzyj wideo: W obliczu drugiej kwantowej rewolucji: fotony i ich zdumiewające umiejętności (Sierpień 2022).