產(chǎn)品中心 應(yīng)用方案 技術(shù)文摘質(zhì)量保證產(chǎn)品選型 下載中心業(yè)內(nèi)動(dòng)態(tài) 選型幫助 品牌介紹 產(chǎn)品一覽 聯(lián)系我們
- 新型量子傳感器可承受極端壓力
- 來源：Washington University in St. Louis 發(fā)表于 2025/9/19
量子物理學(xué)的世界已經(jīng)很神秘，但當(dāng)亞原子粒子這個(gè)奇怪的領(lǐng)域受到巨大的壓力時(shí)會(huì)發(fā)生什么？事實(shí)證明，在壓力下觀察量子效應(yīng)很困難，原因很簡(jiǎn)單：設(shè)計(jì)能夠承受極端力的傳感器具有挑戰(zhàn)性。
近日，華盛頓大學(xué)的物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)重大科研突破，成功開發(fā)出一種能夠承受極端壓力的量子傳感器。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然通訊》雜志。
在量子物理學(xué)領(lǐng)域，觀察壓力下的量子效應(yīng)一直是個(gè)難題，主要原因在于設(shè)計(jì)能承受極端壓力的傳感器極具挑戰(zhàn)性。而此次由華盛頓大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院物理學(xué)助理教授 Chong Zu 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，利用中子輻射束從氮化硼薄片中擊出硼原子，形成可捕獲電子的空位。由于量子級(jí)相互作用，電子自旋能量會(huì)隨附近材料的磁性、應(yīng)力、溫度等特性改變，通過追蹤電子自旋，就能深入了解被研究材料的量子特性。
此前，團(tuán)隊(duì)曾基于鉆石缺陷開發(fā)量子傳感器，但鉆石的三維結(jié)構(gòu)使得傳感器難以貼近被研究材料。相比之下，新傳感器所在的氮化硼薄片厚度小于 100 納米，約為人類頭發(fā)絲的千分之一，傳感器與被測(cè)材料間距不到 1 納米，極大提升了檢測(cè)精度。
在高壓測(cè)試環(huán)境中，研究人員使用 “鉆石砧”（由兩塊約 400 微米寬的平坦鉆石表面組成）在高壓腔中擠壓材料，產(chǎn)生超過 3 萬倍大氣壓的壓力。測(cè)試結(jié)果顯示，新傳感器能夠檢測(cè)到二維磁體磁場(chǎng)的細(xì)微變化，展現(xiàn)出了卓越的穩(wěn)定性和靈敏度。
這種新型量子傳感器應(yīng)用前景廣泛，可用于研究地球核心高壓環(huán)境下巖石的特性，助力理解地震等大規(guī)模地質(zhì)事件；還能推動(dòng)超導(dǎo)研究，幫助收集關(guān)鍵數(shù)據(jù)，解決室溫超導(dǎo)領(lǐng)域的爭(zhēng)議。
- 如果本文收錄的圖片文字侵犯了您的權(quán)益，請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系，我們將在24內(nèi)核實(shí)刪除，謝謝！
