;
Новости 22 июня 2022

Квантовый датчик находит малейшие магнитные колебания: это открывает физику будущего

Далее

Исследователи Массачусетского технологического института разработали метод, при котором квантовые датчики могут обнаруживать любую произвольную частоту.

С помощью нового метода квантовые датчики фиксируют даже самые незначительные изменения в магнитных или электрических полях.

Такие устройства позволят проводить точные измерения в области материаловедения и фундаментальной физики. Ученые используют их для исследования экзотических состояний материи, например, кристаллов времени и топологических фаз. Другие исследователи применяют их для характеристики практических устройств, например, экспериментальной квантовой памяти.

Но ранее датчики могли находить только несколько определенных полей, это сильно ограничивало их полезность. Квантовые датчики могут принимать разные формы. Но по сути это системы, где некоторые частицы находятся в тонко сбалансированном состоянии, поэтому нарушить баланс могут даже небольшие изменения полей. 

Система, которую разработала команда, называется квантовый микшер. Она с помощью пучка микроволн вводит вторую частоту в детектор. Поэтому частота исследуемого поля становится другой — теперь это разница между исходной частотой и частотой добавленного сигнала. Этот процесс позволяет детектору работать на любой желаемой частоте без потерь. 

Во время эксперимента устройство легко обнаружило сигнал с частотой 150 мегагерц при использовании детектора кубитов с частотой 2,2 гигагерца.

Команда считает, что разработку можно применять в совершенно разных областях. Например, ученые предложили использовать ее в биомедицине, поскольку она может сделать доступным диапазон частот электрической или магнитной активности на уровне отдельной клетки. 

С помощью новой системы также можно обнаружить сигналы от одного нейрона, например, в ответ на некоторый стимул.

Читать далее

Юная звезда «спрятала» то, что изменило представление ученых о Вселенной. Главное

Недалеко от Земли нашли две планеты, которые очень похожи на нашу

Физики создали атомный лазер, который может работать вечно