Para ilmuwan dari Divisi Fisika di Universitas Tsukuba menggunakan efek kuantum yang disebut "spin-locking" untuk secara signifikan meningkatkan resolusi saat melakukan pencitraan frekuensi radio dari cacat kekosongan nitrogen pada berlian. Pekerjaan ini dapat mengarah pada analisis material yang lebih cepat dan lebih akurat, serta jalan menuju komputer kuantum praktis.
Pusat kekosongan nitrogen (NV) telah lama dipelajari untuk potensi penggunaannya dalam komputer kuantum. Pusat NV adalah jenis cacat pada kisi berlian, di mana dua atom karbon yang berdekatan telah diganti dengan atom nitrogen dan kekosongan. Ini meninggalkan elektron yang tidak berpasangan, yang dapat dideteksi menggunakan gelombang frekuensi radio, karena kemungkinannya memancarkan foton bergantung pada keadaan putarannya. Namun, resolusi spasial deteksi gelombang radio menggunakan teknik frekuensi radio konvensional masih kurang optimal.
Sekarang, para peneliti di Universitas Tsukuba telah mendorong resolusi hingga batasnya dengan menggunakan teknik yang disebut "spin-locking." Pulsa gelombang mikro digunakan untuk menempatkan putaran elektron dalam superposisi kuantum naik dan turun secara bersamaan. Kemudian, medan elektromagnetik penggerak menyebabkan arah putaran berputar, seperti bagian atas yang bergoyang. Hasil akhirnya adalah putaran elektron yang terlindung dari derau acak tetapi digabungkan dengan kuat ke peralatan pendeteksi. "Spin-locking memastikan akurasi dan sensitivitas tinggi dari pencitraan medan elektromagnetik," peneliti pertama Profesor Shintaro Nomura menjelaskan. Karena kepadatan tinggi pusat NV dalam sampel berlian yang digunakan, sinyal kolektif yang mereka hasilkan dapat dengan mudah diambil dengan metode ini. Ini memungkinkan penginderaan koleksi pusat NV pada skala mikrometer. "Resolusi spasial yang kami peroleh dengan pencitraan RF jauh lebih baik daripada dengan metode serupa yang ada," Profesor Nomura melanjutkan, "dan itu hanya dibatasi oleh resolusi mikroskop optik yang kami gunakan."
Pendekatan yang ditunjukkan dalam proyek ini dapat diterapkan dalam berbagai bidang aplikasi yang luas -- misalnya, karakterisasi molekul polar, polimer, dan protein, serta karakterisasi bahan. Ini juga dapat digunakan dalam aplikasi medis -- misalnya, sebagai cara baru untuk melakukan magnetokardiografi.
(Materials provided by University of Tsukuba)
***
Solo, Kamis, 15 Juli 2021. 7:10 pm
'salam sehat penuh cinta'
Suko Waspodo
antologi puisi suko
illustr: SciTechDaily
0 comments:
Posting Komentar