استعراض

وجد باحثون اسرائيليون ان: في الماس، واستخدام عالية الدقة المجهر الإلكتروني يمكن أن تخلق كثيفة فرقة الكم زيادة ونقصان. ووجدت الدراسة أن الموارد لأجهزة الاستشعار المتطورة والتكنولوجيا الكم مهدت الطريق.

الكلمة

كمبيوتر الكم، والماس، والبصرية

خلفية

يتم تشكيل الماس عنصري الكربون الكريستال تحت ظروف الحرارة والضغط العالي. في الكريستال الماس، ذرات الكربون في الصحافة الترابط رباعي السطوح متصلة مع بعضها البعض لتشكيل إطار ثلاثي الأبعاد لانهائي، انه يعتبر نموذجا للذرات في البلورة. من المتآصلة الماس: مقارنة الجرافيت، وهناك فرق كبير في الترتيب الداخلي من ذرات الكربون، والخصائص الفيزيائية للظهور، كما هو مبين أدناه:

(المصدر: ويكيبيديا)

ذرات الكربون في الماس الكريستال، إذا أنواع أخرى من الذرات يتم استبدال، وهذا سوف يؤدي إلى خلل شعرية. هذا عيب وهو مركز النيتروجين الشغور (NV)، حيث يتم استبدال ذرة الكربون التي كتبها ذرة النيتروجين، وجيرانها في عداد المفقودين (أ بقايا فجوة في مكان).

ومع ذلك، فقد استخدم العلماء الماس لجعل هذا العيب المكدسة، والأكثر درس هو مركز تكنولوجيا النيتروجين الشغور. وذلك لأن ضوء ولع العيوب الماس الجسيمات يمكن الحفاظ و qubit تراكب، فإنها يمكن نقل المعلومات بين جهاز الحوسبة الكمومية.

إذا كان هذا هو الأخضر أشعة الليزر عيب، وسوف نرد في ضوء أحمر متحمس (مضان). هذا الضوء لديه ميزة مثيرة للاهتمام: يتغير وفقا لسطوع البيئة المغناطيسية. هذه الميزة الفريدة تسمح مراكز NV معينة يمكن استخدامها لقياس المجال المغناطيسي، والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، وكذلك المعلومات والحوسبة الكمومية.

من أجل إنتاج الأمثل للكشف عن المجال المغناطيسي، وكثافة هذه العيوب تحتاج إلى زيادة، دون زيادة الضوضاء البيئية، لا ضرر خصائص الماس.

ابتكار

الآن، وعلماء من الجامعة العبرية في القدس نير فريق البحث بار جيل معهد Racah الفيزياء ومعهد الفيزياء التطبيقية والبروفيسور إيال معهد إسرائيل Buks تقنية، وذلك باستخدام شعاع الالكترون من خلال عملية بسيطة، ذرات الكربون من شعرية استبعاد، لخلق كثافة فائقة عالية من مراكز NV.

(المصدر: نير بار جيل)

الدراسة، التي نشرت في "مجلة الفيزياء التطبيقية"، وتابع أعمال أخرى في هذا المجال، والتي تبين كثافة مركز NV من أنواع مختلفة من الماس. والمشع هذا المجهر باستخدام شعاع الالكترون (أو ناقل حركة الإلكترون TEM المجهر)، ولهذا الغرض تحويل خاص. هذا الجهاز لديه بعض المرافق في عدد من مركز تقنية النانو الإسرائيلي في جامعة والعالم، بحيث أن هذه العملية لديها دقة مكانية عالية وسريعة وملامح بسيطة.

(المصدر: يوآف راموتش)

تكنولوجيا

تم تحسين هذه الكثافة مراكز لون NV، مع الحفاظ على خصائص الكم فريدة من نوعها، يشير إلى أن قياس مستقبل المجال المغناطيسي لتعزيز حساسية من الماس، ولكن أيضا يدل على الاتجاه المستقبلي للمجال أبحاث فيزياء الحالة الصلبة والمعلومات الكمومية.

مراكز لون النيتروجين الشغور (NV) يحمل ميزات كبيرة وفريدة من نوعها، بما في ذلك فترة طويلة التماسك (~ مللي ثانية) في درجة حرارة الغرفة، والتهيئة القراءة البصرية، ومراقبة الميكروويف متماسكة.

(المصدر: يوآف راموتش)

قيمة

أستاذ مساعد في الفيزياء التطبيقية ومعهد الفيزياء في الجامعة العبرية Racah بار جيل تأسست المعلومات الكم، والمحاكاة وتصور المختبر، وقال:

"إن استخدام مستقبل مراكز NV في الموارد الماس كما تقنيات الكم، هذه التقنيات تشمل الاستشعار، والمحاكاة الكم والكم إمكانية معالجة المعلومات تتعزز، وهذا لن يكون منطلقا مهما."

وقالت جامعة العبرية الباحثين ديما Farfurnik:

"برنامجنا هو فريد من نوعه من حيث أنه بسيط جدا ومباشر. سوف تحصل على ما يكفي من تركيز عال NV، ومناسبة للعديد من التطبيقات، لديهم عملية بسيطة يمكن القيام به في الداخل."

المواد المرجعية

[1]

[2] D. Farfurnik، N. الفاسي، S. ماسيس، Y. كوفمان، E. Farchi، Y. راموتش، Y. حوفاف، E. Buks، N. بار جيل. تركيزات تعزيز مراكز النيتروجين شغور في الماس من خلال التشعيع TEM . رسائل الفيزياء التطبيقية، 2017، 111 (12): 123101 دوى: 10.1063 / 1.4993257

تكنولوجيات أكثر المتطورة والمنتجات المبتكرة، ويرجى الانتباه إلى قناة الدقيقة عدد الجمهور: IntelligentThings، أو الاتصال الحرف الصغير المؤلف: JohnZh1984