原子級(jí)量子傳感器：開啟微觀世界的新篇章
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】原子的直徑極其微小，大約是人類發(fā)絲直徑的百萬分之一，因此要觀察和精確測(cè)量原子產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)極為困難。為了實(shí)現(xiàn)單個(gè)原子層面的探測(cè)，所使用的觀察工具不僅需要具備極高的靈敏度，而且其尺寸也需與原子相匹配。盡管現(xiàn)有的量子傳感器已經(jīng)能夠探測(cè)到電場(chǎng)和磁場(chǎng)，但在空間分辨率上達(dá)到原子尺度仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
近日，一項(xiàng)由韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所(IBS)量子納米科學(xué)中心(QNS)與德國(guó)尤里希研究中心合作完成研究，成功開發(fā)出了世界上首個(gè)原子級(jí)量子傳感器，能夠檢測(cè)到原子尺度上的微小磁場(chǎng)，該項(xiàng)研究標(biāo)志著量子技術(shù)領(lǐng)域的重要里程碑。
此次開發(fā)的原子級(jí)量子傳感器采用了一種創(chuàng)新的方法：利用單個(gè)分子作為傳感元件。這種方法與傳統(tǒng)依賴于晶格缺陷的傳感器不同，后者只有當(dāng)嵌入到材料內(nèi)部時(shí)才能表現(xiàn)出其獨(dú)特的性質(zhì)，這使得它們?cè)趩蝹€(gè)原子尺度上的觀測(cè)能力受到限制。
研究團(tuán)隊(duì)將單個(gè)分子固定在掃描隧道顯微鏡的尖端，并能夠?qū)⑵湟苿?dòng)至距離目標(biāo)物體僅幾個(gè)原子的距離。這種傳感器的空間分辨率達(dá)到了驚人的0.1埃(1埃通常對(duì)應(yīng)于一個(gè)原子直徑)，為量子傳感器中的空間分辨率樹立了新的標(biāo)桿。
這一開創(chuàng)性的工具類似于核磁共振成像(MRI)在量子材料設(shè)備中的應(yīng)用，它將使科學(xué)家們能夠在最基礎(chǔ)的層面上探索和理解物質(zhì)。該傳感器的應(yīng)用前景廣闊，包括但不限于量子材料和設(shè)備工程、新型催化劑的設(shè)計(jì)以及對(duì)生物化學(xué)系統(tǒng)等分子體系的基本量子行為的研究。
隨著這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，我們有望見證量子科技領(lǐng)域的進(jìn)一步突破，并揭示微觀世界的更多秘密。相關(guān)論文25日發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》上。
(資料來源：科技日?qǐng)?bào))
關(guān)注本網(wǎng)官方微信 隨時(shí)閱讀專業(yè)資訊
- 上海微系統(tǒng)所創(chuàng)新突破：超小型雙通道CO?紅外傳感器問世 2024-11-26 14:48:53
- 近日，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員李鐵團(tuán)隊(duì)在超小型二氧化碳(CO?)氣體傳感器研制方面取得進(jìn)展。
- 自動(dòng)駕駛能否成為智慧交通的“鑰匙” 2024-11-13 08:49:15
- 隨著人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，許多新的概念開始出現(xiàn)，并慢慢走向成熟。自動(dòng)駕駛便是其中之一。
- 兩部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于支持廣州市智能傳感器產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干 2024-10-21 15:22:44
- 近日，廣東省工業(yè)和信息化廳聯(lián)合廣州市人民政府等部門，正式發(fā)布了《關(guān)于支持廣州市智能傳感器產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施》（以下簡(jiǎn)稱《若干措施》）。
- 《全球水資源狀況報(bào)告》公布 水資源狀況反應(yīng)氣象難題 2024-10-16 16:44:37
- 河流泛指降水或由地下涌出地表的水匯集在地面低洼處，在重力作用下形成的周期性流水地形。由于河流的運(yùn)動(dòng)與降水等氣候有密切聯(lián)系，因此許多時(shí)候河流水位變化也能反應(yīng)出氣候以及生態(tài)環(huán)境的變化。
- 低成本傳感器為心臟病標(biāo)志物快檢提供新思路 2024-10-09 16:36:32
- 心臟病是指心臟結(jié)構(gòu)或心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致心臟功能異常的一類疾病。根據(jù)病因和病理生理特點(diǎn)，心臟病可以進(jìn)一步細(xì)分為多種類型，也正因如此，心臟病的危害是多方面的，且往往十分嚴(yán)重。因此關(guān)注心臟健康、早期發(fā)現(xiàn)和治療心臟病對(duì)于預(yù)防損害具有重要意義
版權(quán)與免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
