«Нанодискотека»: алмазы заставили летать и стремительно вращаться в свете лазера

Необычный эксперимент с левитирующими наноалмазами в вакууме помогает в изучении квантовой физики.

Физики из Университета Пердью объявили, что устроили самую маленькую в мире дискотеку. Они подняли в воздух флуоресцентные наноалмазы, которые работали как диско-шар. Ученые вращали частицы со скоростью 1,2 млрд оборотов в минуту, а шар рассеивал разноцветные лучи в разных направлениях. Такие эксперименты помогают изучать квантовую физику и свойства частиц.

Крошечные алмазы шириной около 750 нм произвели под высоким давлением и температурой. Затем их облчили электронами высокой энергии, чтобы создать дефекты азотной вакансии, который можно использовать для хранения квантовой информации.

Чтобы заставить наноалмазы левитировать, физики создали поверхностную ионную ловушку, нанеся тонкий слой золота на сапфировую пластину, а затем протравлив золото в форме «омеги» (Ω). Когда ток прокачивается через золото, он создает электромагнитное поле, которое может удерживать наноалмаз в полете в вакууме.

Иллюстрация наноалмаза, висящего в вакууме над ионной ловушкой

Когда вращающиеся алмазы освещали зеленым лазером, они испускали собственный красный свет, что позволяет ученым считывать спиновые состояния электронов внутри дефектов. Дополнительно на алмазы был направлен инфракрасный лазер: то, как рассеивался этот свет, показывало ученым, как вращаются алмазы. Сравнение спиновых состояний и вращения позволило ученым наблюдать, как спин влияет на квантовую информацию, содержащуюся в дефектах.

Внутри алмазов находятся спиновые кубиты, которые можно использовать для проведения точных измерений и изучения загадочной связи между квантовой механикой и гравитацией. В нашей работе мы успешно подняли алмаз в высоком вакууме с помощью специальной ионной ловушки. Впервые мы смогли наблюдать и контролировать поведение спиновых кубитов внутри левитирующего алмаза в высоком вакууме.

Тонгцан Ли, соавтор исследования

Читать далее:

Оказалось, Вселенная просто не должна существовать: физики сделали новое открытие

Предложен простой способ нагреть Марс и сделать его обитаемым

Самая мощная вспышка на Солнце попала на видео: когда ждать магнитных бурь

Иллюстрация на обложке: Изображение от kjpargeter на Freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос