激光照射探测氮空位人造钻石磁场探测器效率提高千倍

最近,美国麻省理工学院(MIT)研究人员利用人造钻石中的瑕疵开发出新一代超灵敏磁场探测器,效率达到上一代探测器的近千倍。这将为医疗领域、材料成像、走私检查甚至地质勘探带来微型化的电池充电设备。相关论文发表在4月6日在线出版的《自然·物理学》杂志上(NaturePhysics,2015,DOI:10.1038/nphys3291)。 据报道,纯净钻石是完全由碳原子组成的晶格结构,不会与磁场相互作用。人造钻石中的瑕疵叫做氮晶格空位,是晶格中一个氮原子取代了碳原子形成的氮空位,空位中的电子能与磁场相互作用,对磁场极为敏感,一块只有拇指甲1/20大小的钻石芯片就含有万亿个氮空位,每个空位都能进行磁场检测。科学家希望以此为基础造出高效便携的磁力计,问题是怎样把所有检测聚集起来。探测一个氮空位要用激光照射它,它吸收光子然后再发出光,再发射光的强度就携带了空位磁场状态的信息。 要用这种芯片做精准测量,需要收集尽可能多的光子。论文第一作......阅读全文

激光照射探测氮空位-人造钻石磁场探测器效率提高千倍

  最近,美国麻省理工学院(MIT)研究人员利用人造钻石中的瑕疵开发出新一代超灵敏磁场探测器,效率达到上一代探测器的近千倍。这将为医疗领域、材料成像、走私检查甚至地质勘探带来微型化的电池充电设备。相关论文发表在4月6日在线出版的《自然·物理学》杂志上(NaturePhysics,2015,DOI:1

有瑕人造钻石可作量子中继器

  据美国普林斯顿大学官网近日消息,该校研究人员与合作伙伴携手,构建出化学属性可精确控制的人造钻石,钻石中的瑕疵——中性硅空位在采用光子传输和电子存储量子信息方面表现优异,因此,对打造新型超安全量子通信网络至关重要。  量子通信网络安全性高,同时也能让多台量子计算机一起工作,解决现有技术无法应对的问

科学家用激光实现对量子比特多种操纵

  据物理学家组织网5月1日报道,最近,加利福尼亚大学圣芭芭拉分校(UCSB)研究人员开发出一种技术,只用激光就能对量子比特初始化,并实现了多种操纵、读取电子自旋态等。这种方法不仅比传统方法更能实现统一控制,而且功能更多样,为探索新型固态量子系统打开了大门。相关论文发表在最新版的美国《国家科学院学报

单光子激光雷达与线性固态激光雷达

上图是丰田于 2013 年开发的基于 SiSPAD (硅单光子)的激光雷达原型。水平角分辨率高达 0.05 度,水平 FOV 为 170 度,垂直 FOV 较差,仅为 4.5 度。采用了少见了 870 纳米激光,脉冲带宽为 4 纳秒,每秒高达 8 亿 TOF,云点数为 326400,云点密度大约是

在随机激光中观察到光子霍尔效应和光子磁阻

安徽大学教授胡志家团队在随机激光体系中观察到光子霍尔效应和光子磁阻,揭示了宏观层面及微观尺度上磁场对随机激光无序散射的调控过程,提出了利用磁光效应调控随机激光散射无序度的方法。该研究成果日前发表于《自然-通讯》。磁场对随机激光无序散射的调制以其丰富的物理意义引起了广泛的关注。在此次工作中,研究团队制

新途径!葡萄能提高量子传感器性能

  在一项最新研究中,澳大利亚麦考瑞大学科学家证实,普通超市里售卖的葡萄可提高量子传感器的性能。这一发现有助科学家研制出更高效、更紧凑且更具成本效益的量子器件。相关论文发表于最新一期《应用物理评论》杂志。实验装置图。图片来源:澳大利亚麦考瑞大学研究团队  研究团队表示,他们之前的研究证明,葡萄可增强

科学家用反电子束轰击钻石寻找暗物质之谜“暗光子”

  科学家试图用理论上存在的“暗光子”解开所有暗物质之谜。   北京时间9月10日消息,据国外媒体报道,在我们所知的宇宙中,有十分之一的物质都处于“失踪”状态,既看不见,也摸不着。但它们的引力却可以对我们能看见的这部分物质产生影响,我们只能通过这种方式感知它们的存在。研究人员用“暗”这个形容词来

细胞原位铁蛋白分子的磁性成像-分辨率推进到了10纳米

  近日,中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领导的中科院微观磁共振重点实验室成功研制细胞原位纳米磁共振成像实验平台,与中科院院士、中科院生物物理研究所研究员徐涛合作,实现了对细胞原位铁蛋白分子的磁性成像,将原位蛋白质磁成像分辨率推进到了10纳米。该研究成果以Nanoscale magneti

世界最强大激光装置粉碎钻石-或可模拟行星内核环境

  据媒体报道,激光装置的主要用途是粉碎钻石,对世界最硬的物质具有强大的穿透能力,但研究人员称,激光可以用于行星模拟的实验,国家实验室使用世界上最强大的激光装置来模拟行星内核的高温高压环境,可以了解巨行星核心发生的事情。   据悉,超强激光束虽然强大,但持续的时间非常短,整个实验只花了250亿分之一

“钻石的缺陷”为量子计算机提供完美接口

  钻石中的缺陷,也就是碳被氮或其他元素取代的原子缺陷,或能为量子计算提供近乎完美的接口。但是,这些被称为金刚石氮空位中心的缺陷是通过磁场控制的,这与现有的量子器件不兼容。日本研究人员开发了一种接口方法,以允许直接转换为量子器件的方式控制金刚石氮空位中心。该研究成果15日发表在《通讯·物理学》上。

钻石为第一种实用微波激光器铺路

  在激光器出现之前,科学家曾使用过微波激射器,后者是光学激光器的微波“表兄”。然而,尽管激光器在从望远镜到医学的许多领域中都被广泛应用,但微波激射器长期以来却只能在阴影中煎熬,这是因为它们只能在超低温或真空中工作。如今,物理学家已经利用金刚石研制出一种可以在正常条件下工作的微波激射器。  科学家分

反馈技术将量子叠加时长提高1000倍

  量子计算机胜过传统计算机的“秘密武器”是量子叠加,但量子叠加很脆弱,延长其寿命是研制大型通用量子计算机面临的主要“拦路虎”之一。在7日出版的《自然》杂志上,美国科学家称,他们在由合成钻石制造的量子设备内使用一种量子反馈技术,将量子叠加的时长提高了1000多倍,向最终研制出可靠的量子计算机迈出了重

量子钻石解除电动汽车“心病”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/513084.shtm   ?   ?上图 氮-空位(NV)中心是金刚石中形成的由氮(N)和空位(V)组成的点缺陷。图片来源:日本东京工业大学官网 下图 钻石在量子传感领域备受青睐。图片来

电子空位对假说的应用

(1)提供了共价分子结构的共同规律(宇宙万物的共性在于用好能量)。组成分子各原子最大限度的调动所有价轨道中电子与空位的积极作用,尽可能多的组成电子空位对,以增加成键数目和成键力。(2)实现了共价分子结构式的简易判断。计算出共价键数以后,以一定的成键规则与顺序将原子支起架子来,如发现双键似乎作共振之状

“钻石的缺陷”为量子计算机提供完美接口

研究人员在基于量子隐形传态的远程位置之间产生量子纠缠。图片来源:日本横滨国立大学  科技日报北京12月15日电 (记者张梦然)钻石中的缺陷,也就是碳被氮或其他元素取代的原子缺陷,或能为量子计算提供近乎完美的接口。但是,这些被称为金刚石氮空位中心的缺陷是通过磁场控制的,这与现有的量子器件不兼容。日本研

光子芯片上掺铒波导激光器面世

瑞士洛桑联邦理工学院研究人员研制出有史以来第一个芯片集成的掺铒波导激光器。该激光器性能接近基于光纤激光器,且将“精确可调波长”与“芯片级光子”两大实用性特点合二为一。这一突破发表在新一期《自然·光子学》杂志上。研究人员使用最先进的制造工艺开发了这个芯片级激光器。他们首先在超低损耗氮化硅光子集成电路上

光子芯片上掺铒波导激光器面世

科技日报北京6月12日电 (记者张梦然)瑞士洛桑联邦理工学院研究人员研制出有史以来第一个芯片集成的掺铒波导激光器。该激光器性能接近基于光纤激光器,且将“精确可调波长”与“芯片级光子”两大实用性特点合二为一。这一突破发表在新一期《自然·光子学》杂志上。研究人员使用最先进的制造工艺开发了这个芯片级激光器

重磅!微型高精度集成钻石量子电流传感器研制出

  电动汽车、智能电网、高速列车等新兴工业应用的快速发展,对高精度的电流传感器提出了更高要求。与传统电流传感器相比,基于量子效应的传感装置可以利用量子态操控技术来提高测量的精度。这些优势使得基于量子效应的电流传感器在各种应用中具有广泛的应用前景。  近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术

上海微系统所研制出微型高精度集成钻石量子电流传感器

  电动汽车、智能电网、高速列车等新兴工业应用的快速发展,对高精度的电流传感器提出了更高要求。与传统电流传感器相比,基于量子效应的传感装置可以利用量子态操控技术来提高测量的精度。这些优势使得基于量子效应的电流传感器在各种应用中具有广泛的应用前景。  近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术

氮原子大小的量子传感器研制成功

  量子技术为计算机小型化开辟了新途径。德国弗劳恩霍夫研究人员近日开发出了一种微磁场下应用的量子传感器,可应用于未来计算机硬盘识别。   集成电路变得越来越复杂。最新的奔腾处理器现在可容纳约3000万个晶体管。硬盘驱动器中的磁性结构,可识别的范围仅为10至20纳米,比直径80至120纳米的流感病毒还

拉曼光谱

一、拉曼光谱的基本原理用单色光照射透明样品时,光的绝大部分沿着入射光的方向透过,一部分被吸收,还有一部分被散射。用光谱仪测定散射光的光谱,发现有两种不同的散射现象,一种叫瑞利散射,另一种叫拉曼散射。1.瑞利散射散射是光子与物质分子相互碰撞的结果。如果光子与样品分子发生弹性碰撞,即光子与分子之间没有能

拉曼光谱

一、拉曼光谱的基本原理用单色光照射透明样品时,光的绝大部分沿着入射光的方向透过,一部分被吸收,还有一部分被散射。用光谱仪测定散射光的光谱,发现有两种不同的散射现象,一种叫瑞利散射,另一种叫拉曼散射。1.瑞利散射散射是光子与物质分子相互碰撞的结果。如果光子与样品分子发生弹性碰撞,即光子与分子之间没有能

量子钻石解除电动汽车“心病”

  随着人们对环境保护和气候变化关注的增加,越来越多的人开始选择电动汽车作为出行的代步工具。然而,里程焦虑仍然是车主们的一块“心病”。不过,量子技术领域的突破为解决电动汽车的续航问题带来了更多的可能性。  据《日本经济新闻》近日报道,日本东京工业大学科学家研发的钻石量子传感器可将电动汽车的续航里程增

室温下探测到单个蛋白质分子磁共振谱

  中国科学技术大学杜江峰教授领衔的研究团队首次在室温大气条件下获得了世界上首张单蛋白质分子的磁共振谱。该成果3月6日发表在国际著名学术期刊《科学》上。《科学》专文报道称赞“此工作是通往活体细胞中单蛋白质分子实时成像的里程碑”。   磁共振技术能够准确、快速和无破坏地获取物质的组成和结构信息。然而当

上海微系统所研制出微型高精度集成钻石量子电流传感器

电动汽车、智能电网、高速列车等新兴工业应用的快速发展,对高精度的电流传感器提出了更高要求。与传统电流传感器相比,基于量子效应的传感装置可以利用量子态操控技术来提高测量的精度。这些优势使得基于量子效应的电流传感器在各种应用中具有广泛的应用前景。近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点

上海微系统所研制出微型高精度集成钻石量子电流传感器

  电动汽车、智能电网、高速列车等新兴工业应用的快速发展,对高精度的电流传感器提出了更高要求。与传统电流传感器相比,基于量子效应的传感装置可以利用量子态操控技术来提高测量的精度。这些优势使得基于量子效应的电流传感器在各种应用中具有广泛的应用前景。  近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术

英国成功开发超薄量子发光二级管

  英国剑桥大学研究人员近日成功开发出仅几个原子厚层状材料的超薄量子发光二极管(LED)。由于具有不同超薄材料组成的构造层,原件可以用于开发新的计算与感应技术。   具备仅用电流生产单光子的能力是建设紧凑型芯片量子网络的重要环节,基于量子力学原理开发的计算机比现有技术更加强大和安全。为了实现这种元件

实验室“种”出钻石-这是要把钻石赶下奢侈的宝座?

  大家都知道钻石是由碳原子以一定晶体结构在重压下形成的,早在十几年前就有人提出了实验室制作人工钻石的理论,然而因成本,制作技术等原因一直无法替代自然钻石。  近日由英国卡迪夫一间实验室仅花费数天,就成功制作出了1克拉钻石。而制作工程中主要用到了甲烷和氢气。  卡迪夫实验室研究员用一粒天然钻石当做“

美国罗切斯特大学发现纳米金刚石在光致发光领域的应用

  近日,美国罗切斯特大学的研究人员首次在自由空间内的悬浮纳米金刚石上测量到光致发光所发射出的光束;该实验利用激光将纳米金刚石固置在空中,然后用另外一束激光照射金刚石,使之以定频形式发光。研究成果发表在Optics Letters上。   光学教授Nick Vamivakas领导了此次实验

钻石屏障重建原理

  冬天,敏感肌肤是当下社会女性的高发问题,高节奏的生活,作息时间不确定,护肤品没有正确的使用,长期的电脑辐射,季节干燥,紫外线这些都可以影响肌肤的抵抗力,如果抵抗力下降就会出现敏感肌肤,如果想要康康的肌肤,就要彻底解决面部肌肤的问题,钻石屏障重建仪是美容院专用的脱敏手段,下面一起来看看这款仪器吧