量子传感器用钻石从太空测绘地球磁场,10个月数据与预测吻合
一颗有缺陷的不完美钻石是感知地球磁场的完美工具。一种量子设备利用钻石的缺陷从国际空间站测绘地球磁场。OSCAR-QUBE仅10厘米见方,展示了这项技术的潜力。 量子传感器的优势 地球磁场的太空测量通常需要笨重的卫星。量子传感器可以更小,同时更敏感和更稳定地运行。OSCAR-QUBE的传感器由一颗扁豆大小的钻石制成,碳原子晶格中有缺陷——一个碳原子缺失,邻近的碳被氮取代。这些缺陷表现得像量子粒子。 如何感知磁场 磁场改变缺陷的能量水平。可以用激光和微波照射钻石时发出的光来检测地球上不同地方磁场强度的变化。 地球磁场的信息 比利时哈塞尔大学的工程师雅罗斯拉夫·赫鲁比说:"地球磁场实际上非常值得测量,因为它包含大量信息。"地球液态外核的运动、地壳中的岩石、空间天气和海洋潮汐都会影响磁场。磁场图甚至可以用于导航,例如当GPS不可用时。 性能和未来 该设备在2021年和2022年的10个月数据采集中表现一致,测量结果与之......阅读全文
量子传感器用钻石从太空测绘地球磁场,10个月数据与预测吻合
一颗有缺陷的不完美钻石是感知地球磁场的完美工具。一种量子设备利用钻石的缺陷从国际空间站测绘地球磁场。OSCAR-QUBE仅10厘米见方,展示了这项技术的潜力。 量子传感器的优势 地球磁场的太空测量通常需要笨重的卫星。量子传感器可以更小,同时更敏感和更稳定地运行。OSCAR-QUBE的传感器由一
“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
“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。
研究团队制备出微型光电一体化集成钻石量子磁传感器
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实验室采用微纳加工技术,制备了一种基于氮空位(NV)色心的微型光电一体化集成钻石量子磁传感器。5月9日,相关研究成果以Amicrofabricatedfiber-integrated diamond magnetometer with e
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
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
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
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
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
中国科大获世界首张单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将量子技术应用于单个蛋白分子研究,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。该研究将磁共振技术的研究对象从数十亿个分子推进到单个分子,而且在“室温大气”这一宽松的实验环境,为该技术未来在生命科学等领域的广泛应用提供了必要条件,使得高分辨率的纳
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
量子精密测量技术重构纳米级分辨率
微波是指波长在大约在1米至1毫米、对应频率在约300MHz到300GHz范围之间的电磁波,自19世纪末德国物理学家海因里希·赫兹首次产生微波信号以来,微波就被迅速应用到军事国防、雷达通讯中,并且很快扩展到信息技术、导航、半导体器件等领域,体现了一个国家的科技水平和竞争实力。 微小型化、高度集成
钻石内的亚原子拥有量子记忆
据美国物理学家组织网6月27日报道,美国和德国科学家在最新研究中,将包裹于钻石内单个电子里的量子信息移入邻近的单个氮原子核内,接着使用芯片上的布线让其返回。这是科学家首次证明,钻石内的亚原子也拥有量子记忆,据此可制造出亚原子存储单元,这标志着人类朝研制出基于钻石的量子计算机迈出了关键的一步。相关
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
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
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
“量子比特+机器学习”可精准测磁场
北京7月8日电,据芬兰阿尔托大学官网近日报道,该校科研人员主导的国际团队提出了一种采用量子系统测量磁场的方法,新系统的精确度超过了标准量子极限。他们表示,从量子状态中快速提取信息,对于未来的量子处理器和现有超灵敏探测器来说都必不可少。此项研究向利用量子增强方法进行传感迈出了关键的第一步。 在
国仪量子中标清华大学量子钻石原子力显微镜采购项目
12月9日消息(南山)今年11月,清华大学量子钻石原子力显微镜采购项目公开招标,预算金额320万元,采购1套量子钻石原子力显微镜。 招标文件显示,量子钻石原子力显微镜(QDAFM)通过对金刚石中NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出,磁成像空间分辨率最高可达10nm,且具有单个自旋的超高探测
我国量子精密测量技术迎来规模化应用
5月18日,2025量子精密测量赋能新质生产力会议在安徽合肥市量子科仪谷举行。会上,国仪量子技术(合肥)股份有限公司(以下简称国仪量子)发布了自主研制的钻石单自旋传感器、量子磁力仪、量子微波场强仪三款量子传感器,为量子精密测量技术的规模化应用打下坚实基础。图为三款前沿量子传感器。国仪量子供图量子精密
国仪量子荣获2023年度“朱良漪分析仪器创新奖”
11月28日-30日,第八届中国分析仪器学术大会(ACAIC 2023)在浙江杭州成功举办。会议期间,中国仪器仪表学会分析仪器分会颁布了2023年度“朱良漪分析仪器创新奖”。国仪量子副总裁许克标博士凭借《量子钻石系列科学仪器研发及应用推广》成果荣获“朱良漪分析仪器创新奖——青年创新奖”。 中国
美科学家证实量子无线电可助地下水下通信和测绘
美国国家标准技术研究院(NIST)的科学家证实,量子无线电可以在GPS、普通手机、无线电信息难以抵达,甚至完全不能工作的地方(例如峡谷、水下和地下)实现通信和测绘。当GPS信号难以穿透水、土壤、建筑物墙壁、摩天大楼时,难以用于潜艇、扫雷、军事或救灾时,以及无线电信号因瓦砾或电磁设备干扰的混乱环境
【中国科学报】“钻石钥匙”打开单分子磁共振新天地
中国科学技术大学教授杜江峰团队将量子技术应用于单个蛋白分子研究,在室温大气条件下获得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《科学》杂志,《科学》杂志还评论其“实现了一个雄心勃勃的目标”,称“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
超冷原子传感技术成功检测太空环境变化
科技日报北京8月14日电(记者刘霞)美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具,成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。国际空间站上安装的原子干涉仪。图片来源:《自然·通讯》杂志原子干涉仪可精确测
中科大首次在水溶液环境中实现单生物分子磁共振谱探测
中国科学技术大学杜江峰院士领衔的研究团队运用量子技术,首次在室温水溶液环境中探测到单个DNA分子的磁共振谱,向运用单分子磁共振研究生物分子在生理环境中的构像和分子间相互作用迈出了重要一步。该成果发表在9月出版的《自然—方法》上。 磁共振技术能够在溶液环境准确无损地获取物质的组成和结构信息,是目
超冷原子传感技术成功检测太空环境变化
美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具,成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。原子干涉仪可精确测量重力、磁场和其他力。科学家一直在地球上利用该传感器研究重力的基本性质,促进了飞机和船舶导航技
量子传感器打开了解地下的窗口
英国伯明翰大学的Michael Holynski和同事研究发现,一个基于量子的传感器可通过精准测量重力场变化探测地表之下的特征。相关研究2月24日发表于《自然》。这项工作支持了一个观点,即量子传感器可以为探测地下提供新工具,有助于绘制地质结构图或测量考古文物。检测重力场变化的传感器有望绘制出地表或地
纳米级量子传感器实现高清成像
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502959.shtm日本东京大学科学家最近利用六方氮化硼二维层中的硼空位,首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务,从而能够检测磁场中的极小变化,实现了高分辨率磁场成像。氮化硼是一种含有氮和硼原子的薄晶
纳米级量子传感器实现高清成像
日本东京大学科学家最近利用六方氮化硼二维层中的硼空位,首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务,从而能够检测磁场中的极小变化,实现了高分辨率磁场成像。氮化硼是一种含有氮和硼原子的薄晶体材料。氮化硼晶格中人工产生的自旋缺陷适合作为传感器。(a)六方氮化硼中的硼空位缺陷。空位充当用于磁场测量的原子大小
世界首个原子级量子传感器问世
韩国基础科学研究所(IBS)量子纳米科学中心(QNS)和德国尤里希研究中心的国际研究团队开发出世界上首个原子级量子传感器,能够检测原子尺度的微小磁场。相关论文25日发表在《自然·纳米技术》上。这一成果标志着量子技术领域的一个重要里程碑,有望对多个科学领域产生深远影响。 原子直径比人类发丝还要细