什么？葡萄可提高量子傳感器的性能

麥考瑞大學(xué)的研究人員已經(jīng)展示了超市出售的普通葡萄如何提高量子傳感器的性能，從而有可能帶來(lái)更高效的量子技術(shù)，有助科學(xué)家研制出更緊湊且更具成本效益的量子器件。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《應(yīng)用物理評(píng)論》雜志。

研究團(tuán)隊(duì)表示，他們之前的研究證明，葡萄可增強(qiáng)能引起等離子體效應(yīng)的電場(chǎng)。而此次研究發(fā)現(xiàn)，成對(duì)的葡萄可增強(qiáng)微波磁場(chǎng)，這對(duì)量子傳感應(yīng)用至關(guān)重要。

在最新實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)利用含有氮空位中心的特殊納米鉆石充當(dāng)傳感器。純鉆石是無(wú)色的，但當(dāng)某些原子（如氮）取代碳原子時(shí)，會(huì)形成具有光學(xué)特性的空位中心。氮空位中心是一種原子級(jí)缺陷，可以賦予鉆石顏色，其“行為”類似微小的磁鐵，可檢測(cè)磁場(chǎng)。

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實(shí)驗(yàn)裝置圖

他們將量子傳感器放置在一根細(xì)玻璃光纖的尖端，并將其置于兩顆葡萄之間。然后他們將綠色激光照射到光纖中，使鉆石中的特殊原子發(fā)出紅光，紅光的亮度可以顯示葡萄周圍微波場(chǎng)的強(qiáng)度。

結(jié)果表明，當(dāng)添加葡萄時(shí)，微波輻射磁場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)增強(qiáng)一倍。此外，葡萄的大小和形狀對(duì)實(shí)驗(yàn)的成功至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)中，每顆葡萄長(zhǎng)約27毫米，能將微波能量集中在鉆石量子傳感器上。這些發(fā)現(xiàn)為量子技術(shù)小型化提供了令人興奮的可能性，有望催生更緊湊、更高效的量子傳感設(shè)備。

相關(guān)鏈接：https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevApplied.22.064078