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瑞士成功研发可测定电磁波频率的量子传感器

仪表研发 2017年06月26日 08:27:30 来源:科技部人气:13402
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  【仪表网 仪表研发】近日,瑞士苏黎世联邦理工大学发布消息称,该校固体物理实验室研发成功一种可测定电磁波频率的量子传感器
 

 
  这种量子传感器的基础材料是宝石,具有完好的由碳原子形成的晶格,通过将氮原子渗入其中,氮原子取代其中的部分碳原子并在氮原子附近的晶格中形成“空穴”,形成所谓“氮-空穴-中心”,这种空穴是具有两个能级态的量子系统(量子比特),借助微波或激光作用可对其状态进行调控,将其置于一种处于两个能态复合的状态,可测量微弱的电场或磁场。
 
  因这种相干状态持续时间很短,很快会被外界干扰破坏,所以一次测量难以获得结果。科研团队通过多次反复测量来“延长”测量的时间,并研发出一种的“时钟”实现多次测定结果的同步。实验结果显示,这种量子传感器的测量精度达到百万分之一赫兹,而且灵敏度极高,实际测定的信号强度为170微特斯拉,只相当于地球表面磁场强度的百分之一,信噪比达到10000比1。
 
  这种量子传感器可制成纳米尺度的探针,配合核磁共振技术,用于研究物质微观结构、分子原子运动过程等。
 
  (原文标题:瑞士研发成功可测定电磁波频率的量子传感器)
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