«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
Найдена странная клеточная сущность на грани жизни
Наука
Ученые раскрыли тайну странного поведения у акул
Наука
Госдума утвердила закон о едином магазине приложений: RuStore становится обязательным
Новости
Путин утвердил запуск цифрового сервиса: мессенджер, «Госуслуги» и ID в одном приложении
Новости
Астрономы раскрыли тайну рождения редких двойных горячих юпитеров
Космос
В янтаре нашли следы грибков-зомби, которым 99 000 000 лет
Наука
Google выпустила автономный «мозг» для роботов: новая модель работает без сети
Новости
В Сингапуре открыли способ омолодить сердце, не меняя клетки
Наука
Возраст стоянки древних людей в Красноярске увеличили на 10 000 лет
Наука
Стартап представил технологию, делающую кровь «прозрачной» во время операций
Наука
Посмотрите, как притягиваются одноименно заряженные частицы
Наука
Наша Вселенная прибыла из другого мира: теория мироздания оказалась неверна
Космос
Появилась безопасная альтернатива препаратам от диабета и ожирения
Наука
Посмотрите на миллионы звезд и 2000 астероидов в беспрецедентном качестве
Космос
Облик древнего существа впервые восстановили в лаборатории: ему 580 млн лет
Наука
Спрос на специалистов по безопасности ИИ в России вырос в четыре раза
Новости
Опасный астероид может столкнуться с Луной вместо Земли: это угрожает спутникам
Космос
Строение перьев совы скопировали для разработки универсальной шумоизоляции
Наука
Популярный антидепрессант нарушил созревание половых клеток у мышей
Наука
На орбиту впервые отправили квантовый компьютер
Космос