化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
生態(tài)環(huán)境部公開征集科技成果轉化典型案例 助力綠色發(fā)展
生態(tài)環(huán)境部面向全國啟動2025年生態(tài)環(huán)境科技成果[詳細]
熱門視頻 Popular videoS
查看更多+
專題
專題
新思路讓量子傳感器能夠檢測任意頻率電磁信號
2022年06月23日 14:23:02
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：4579
新系統(tǒng)還可能用于詳細描述奇異材料的行為，例如二維材料的電磁、光學和物理性質。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】量子計算機在理論上可以找到經(jīng)典計算機無法解決的問題的答案一樣，新興的量子傳感器也可以帶來新的敏感度、新的應用種類，以及推動一系列領域、技術和科學探索的新機會。
量子傳感器是根據(jù)量子力學規(guī)律、利用量子疊加量子糾纏和量子壓縮等效應設計的、用于執(zhí)行對系統(tǒng)被測量進行變換的物理裝置，能夠實現(xiàn)對各種信號場(如電場和磁場)的靈敏測量，并具有原子尺度的空間分辨率。量子傳感器運用了量子態(tài)的極端敏感性，但要使它們切實可行、落地應用是一個極大的挑戰(zhàn)。
據(jù)悉，量子傳感器本質上是其中一些粒子處于微妙平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，即便是所在場產(chǎn)生微小變化，也會影響系統(tǒng)中粒子的狀態(tài)。量子傳感器可利用中性原子、被囚禁的離子和固態(tài)自旋等多種形式，采用這些傳感器的研究也得以迅速發(fā)展。
物理學家使用量子傳感器來研究物質的奇異狀態(tài)，如時間晶體、拓撲相；以及用它們來表征實驗量子存儲器或計算設備等實用設備。然而，這些信號的可訪問頻率范圍仍然受到傳感器諧振頻率或可實現(xiàn)的控制場幅度的限制，這是它們的實用性的一大障礙。
近日，麻省理工學院核科學與工程學、物理學教授Paola Cappellaro團隊和隸屬于美國國防部的林肯實驗室人員設計出一個新系統(tǒng)，即量子混頻器(quantum mixer)。在實驗中，研究團隊使用了一種基于金剛石中氮-空位色心陣列的特殊裝置，利用其在磁場中的量子順磁共振效應及熒光輻射特性可進行精密磁測量，可被廣泛應用于量子傳感?；谠撗b置，團隊成功演示了如何使用頻率為2.2千兆赫(GHz)的量子比特探測器，探測到頻率為150兆赫(MHz)的信號。
該混頻器通過一束微波向探測器射入第二個頻率，通過頻率的轉換，使探測器能夠定位到任何需要的頻率，而不會損失傳感器的納米級空間分辨率。并且這一系統(tǒng)是獨立的，探測器和第二個頻率源都封裝在一個設備中。該系統(tǒng)還能夠以納米級分辨率描述(由微波天線產(chǎn)生的)場的分布，在這一領域很有前景。
新系統(tǒng)可能會在生物醫(yī)學領域產(chǎn)生新的應用，因為它能夠在單個細胞水平上獲得一系列頻率的電、磁活動。并且新系統(tǒng)也許還能夠檢測出單個神經(jīng)元對某些刺激做出反應時的輸出信號，這些刺激通常會包含大量噪聲，使得輸出信號難以分離出來。新系統(tǒng)還可能用于詳細描述奇異材料的行為，例如二維材料的電磁、光學和物理性質。
(資料來源：澎湃新聞)
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
5月12日至30日，由中國氣象局氣象探測中心聯(lián)合錫林浩特國家綜合氣象觀測試驗基地，完成國產(chǎn)探空儀濕度傳感器的同球比對試驗。2025-06-11 11:34:29
-
腦科學與微電子技術相融合 尋找賦予失明者光明的途經(jīng)
近日，復旦大學集成電路與微納電子創(chuàng)新學院研究團隊、腦科學研究團隊，聯(lián)合中國科學院上海技術物理研究所團隊，經(jīng)過7年攻關，共同開發(fā)出全...2025-06-06 11:27:15 -
賦能智能制造與安全運行的“精準之眼”，高精度壓力測量及校準線上會議即將開啟
2025年6月4日13:00，為突破測量精度極限、構建全生命周期校準體系，化工儀器網(wǎng)聯(lián)合福祿克測試儀器(上海)有限公司，共同舉辦“...2025-06-03 10:37:49 -
中國科學院自動化研究所從自然界魚類身上的側線系統(tǒng)獲得啟發(fā)，開發(fā)了一種名為FlowSight的仿生側線傳感器。2025-05-22 11:40:00
-
致力于推動國產(chǎn)工業(yè)溫控智能化 普泰克驚艷亮相CIBF2025
作為工業(yè)溫控領域的技術型企業(yè)，普泰克(上海)制冷設備技術有限公司(以下簡稱“普泰克”)攜其核心產(chǎn)品——新能源部件測試溫控系統(tǒng)驚艷亮...2025-05-19 10:48:45 -
近日，《自然》期刊宣布將于2026年1月推出《健康》《傳感》兩本子刊。2025-05-12 11:30:09
版權與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- ②本網(wǎng)轉載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
