Квантовото усетяване е технология от последно поколение, която използва квантови системи на атомно ниво, за да измерва електромагнитни полета и различни свойства като въртене, ускорение и разстояние с изключителна прецизност. Това развитие в областта на усетяването има потенциал да революционира области като изображаването на мозъка и контрола на въздушния трафик.
Вълнуващо напредък в квантовото усетяване включва използването на микроскопични дефекти в диамантите, за да се създадат кюбити, основният строителен блок на квантовите устройства. Изследователи от MIT и други институции са осъществили значителен напредък в идентифицирането и контролирането на повече от тези дефекти, което може да доведе до създаването на по-големи квантови системи за по-чувствително усетяване.
Техниката, разработена от изследователите, се фокусира върху специален дефект в диамантите, наречен азотено-вакантен (NV) център. С помощта на лазерна светлина и микровълнови импулси учениците могат да откриват и манипулират този дефект. Въпреки това, този нов подход включва не само NV центъра, но и тъмни, невидими дефекти, наречени тъмни спинове.
За да постигнат това, изследователите установяват мрежа от свързани спинове, започвайки с NV центъра като централен спин. Те свързват NV центъра със съседен тъмен спин и след това използват този тъмен спин като проба, за да намерят и контролират по-далечен спин, който не може да бъде открит директно от NV центъра. Този процес може да бъде повтарян, за да се установяват по-дълги вериги от контролирани спинове.
Като се отправят в неизвестни територии и поемат рискове, изследователите са открили нови възможности за полезни кюбити. Възможността да се контролират тъмни спинове разширява потенциала на квантовите регистри, които са събрания от кюбити, които подобряват производителността на квантовите сензори.
Изследователите използват техника, наречена двойно резонансно високочестотно разсейване на спин (SEDOR), която използва микровълнови импулси, за да свърже NV центъра със съседните спинове. Те прехвърлят поляризацията от NV центъра на спина от първия слой чрез магнитно взаимодействие, което им позволява да идентифицират спин от втория слой. Като прилагат точни микровълнови импулси, те успешно контролират и прехвърлят поляризацията вдълбочината на веригата от спинове.
Това откритие не само позволява построяването на по-големи квантови регистри с по-високи слоеве спинове, но и открива предварително недостъпни дефекти. Оптимизираният протокол на изследователите за точни микровълнови импулси гарантира стабилността на експерименталната настройка и минимизира смущенията, причинени от външни фактори.
Докато продължаваме да изследваме неизвестното, тези напредъци в областта на квантовото усетяване и контрола ни приближават до полно използване на потенциала на квантовите технологии в различни приложения. Възможността да се манипулират тъмните спинове отваря нови пътища за квантовото усетяване и открива по-мощни квантови устройства.
The source of the article is from the blog queerfeed.com.br