Kvantinis jutimas yra moderni technologija, naudojanti atomine skalė kvantines sistemas matuoti elektromagnetinius laukus ir įvairias savybes, tokias kaip sukimosi greitis, pagreitis ir atstumas, ypač tiksliai. Šis jutimo tobulinimas turi potencialą revoliuciniams laukams, tokiems kaip smegenų vaizdavimas ir orlaivių eismo valdymas.
Viena iš įdomių teorijos kuartinio jutimo plėtojimo yra mikroskopinės defektos gintare naudojamos kvubitams, pagrindinėms kvantinių įrenginių statybinėms medžiagoms. MIT ir kitų institucijų mokslininkai padarė didelę pažangą, identifikuodami ir valdydami daugiau šių defektų, kas galėtų vesti į didesnes kvantines sistemas, skirtas jautresniam jutimui.
Mokslininkų sukurtas metodas yra orientuojamas į gintaro defekto, vadinamo azoto-kvakės (NV), centrą. Naudojant laserio šviesą ir mikrobangų pulsus, mokslininkai gali aptikti ir manipuliuoti šiuo defektu. Tačiau šis naujas požiūris neapsiriboja tik NV centru ir išplečia valdymą ir tamsesniems, nematomiesiems defektams, žinomiems kaip tamsieji spinai.
Tam pasiekti mokslininkai nustato tinklelį, sudarytą iš sujungtų spinų, pradedant NV centrą kaip centriniu spinu. Jie sujungia NV centrą su artimojo tamsiojo spinu, tada naudoja šį tamsį spiną kaip zondą, kad rastų ir valdytų toliau esantį spiną, kuris negali būti tiesiogiai aptiktas NV centru. Šis procesas gali būti kartojamas, kad būtų nustatyti ilgesni kontroliuojamų spinų grandiniai.
Nukrypdami į nepažįstamos teritorijos ir rizikuodami, mokslininkai atrado naujas galimybes naudingiems kvubitsams. Tamsių spinų valdymo gebėjimas išplečia kvantinių registrų potencialą, kurie yra kvubitų rinkiniai, didinančios kvantinių jutiklių našumą.
Mokslininkai naudoja spinų eho dvigubo rezonanso (SEDOR) techniką, kuri naudoja mikrobangų pulsus, kad selektyviai suvestų skirčius iš NV centro su artimaisiais spinais. Jie perduoda poliarizaciją iš NV centro į pirmojo sluoksnio spiną per magnetinį sąveiką, leisdami jiems nustatyti antrojo sluoksnio spiną. Taikydami tiksliais mikrobangų impulsus, jie sėkmingai kontroliuoja ir perduoda poliarizaciją per visą spinų grandinę.
Šis atradimas ne tik leidžia konstruoti didesnius kvantinius registrus su aukštesnio lygio spinais, bet ir atskleidžia anksčiau nerastas defektas. Mokslininkų optimizuota protokolo tiksliais mikrobangų impulsais užtikrina eksperimentinės sistemos stabilumą ir sumažina trikdžius, kuriuos sukelia išoriniai veiksniai.
Tęsdami nežinomojo tyrinėjimą, šie kvantinio jutimo ir valdymo pažangos artina mus prie viso kvantinio potencialo išnaudojimo įvairiose srityse. Galimybė manipuliuoti tamsiais spinais atveria naujas galimybes kvantiniam jutimui ir užtaria kelią dar galingesniems kvantiniams prietaisams.
DUK skyrius:
Kas yra kvantinis jutimas?
Kvantinis jutimas yra moderni technologija, naudojanti atomine skalė kvantines sistemas matuoti elektromagnetinius laukus ir savybes, tokias kaip sukimosi greitis, pagreitis ir atstumas, su išskirtine tikslumu. Tai gali revoliucionizuoti sritis, tokias kaip smegenų vaizdavimas ir orlaivių eismo valdymas.
Kokį prasmės turi mikroskopinė defectai gintare?
Mikroskopinės gintaro defektos, tokios kaip azoto-kvakės (NV) centrai, gali būti išnaudojamos kuriant kvubitus, kvantinių įrenginių statybins medžiagas. Mokslininkai padarė pažangą nustatydami ir kontrolėje šių defektų, kas gali leisti sukurti didesnes kvantines sistemas pažangesniam jutimui.
Kas yra tamsieji spinai?
Tamsieji spinai yra nematomieji gintaro defektai, kurie skiriasi nuo NV centrų. Mokslininkai sukūrė naują metodą, kuris leidžia jiems kontroliuoti ir manipuliuoti šiais tamsiais spiniais. Nustatydamas sujungtų spinų tinklą, jie gali rasti ir valdyti tolimesnius spinus, kurie negali būti tiesiogiai aptikti NV centru.
Kokią techniką mokslininkai naudoja valdyti spinus?
Mokslininkai pasinaudoja technika, vadinama spinų eho dvigubu rezonansu (SEDOR), naudojančia mikrobangos impulsus selektyviai poruoti NV centrą su artimaisiais spinų. Perduodami poliarizaciją per visą spinų grandinę per magnetinį sąveiką, jie sėkmingai valdo ir manipuliuoja spinus.
Kokios yra tamsiųjų spinų valdymo naudos?
Tamsiųjų spinų valdymas išplečia kvantinių registrų potencialą, kurie yra kvibitų rinkinys, didinant kvantinių jutiklių našumą. Šis atradimas leidžia konstruoti didesnius kvantinius registrus, turinčius aukštesnio lygio spinus, ir atskleidžia anksčiau nerastą defektų rūšį, atverianti naujus kelius kvantiniam jutimui.
Pagrindinės Apibrėžtys:
– Kvantinis jutimas: Technologija, naudojanti atomine skalė kvantines sistemas matuoti elektromagnetinius laukus ir savybes su dideliu tikslumu.
– Kvibitai: Kvantinių įrenginių statybiniai blokai.
– NV centras: Vienas iš gintaro defektų pavadinimas – azoto-kvakės centras.
– Tamsieji spinai: Nematomieji gintaro defektai, skirtingi nuo NV centrų.
– Kvantiniai registras: Kvibitų rinkiniai, didinantys kvantinių jutiklių našumą.
– Spinų eho dvigubas rezonansas (SEDOR): Technika, naudojanti mikrobangos impulsus manipuliuoti ir valdyti spinus.
Siūlomi susiję nuorodos:
MIT
The source of the article is from the blog bitperfect.pe