Cacat Putar Terkendali: Bahan yang Ditingkatkan untuk Teknologi Sensor Kuantum

Mengukur medan elektromagnetik lokal dengan lebih tepat

“Kami berharap bahwa bahan dengan cacat putaran yang dapat dikontrol akan memungkinkan pengukuran medan elektromagnetik lokal yang lebih tepat setelah digunakan dalam sensor”, jelas Vladimir Dyakonov, “dan ini karena, menurut definisi, berada di perbatasan dengan dunia sekitarnya, yang perlu dipetakan. Area aplikasi yang dapat dibayangkan adalah pencitraan dalam kedokteran, navigasi, di mana-mana di mana pengukuran medan elektromagnetik tanpa kontak diperlukan, atau dalam teknologi informasi.TerasKaltim

Coherent Control of a Spin Defect

“Pencarian komunitas peneliti untuk bahan terbaik untuk ini belum selesai, tetapi ada beberapa kandidat potensial,” tambah Andreas Sperlich. “Kami yakin telah menemukan kandidat baru yang menonjol karena geometri datarnya, yang menawarkan kemungkinan integrasi terbaik dalam elektronik.”

Batas waktu koherensi putaran diatasi dengan susah payah

Semua percobaan sensitif putaran dengan boron nitrida dilakukan di JMU. “Kami mampu mengukur karakteristik waktu koherensi putaran, menentukan batasnya, dan bahkan dengan susah payah mengatasi batas ini,” kata Andreas Gottscholl, mahasiswa PhD dan penulis pertama publikasi dengan senang hati. Pengetahuan tentang waktu koherensi putaran diperlukan untuk memperkirakan potensi cacat putaran untuk aplikasi kuantum, dan waktu koherensi yang lama sangat diinginkan karena seseorang pada akhirnya ingin melakukan manipulasi kompleks.

Gottscholl menjelaskan prinsip dalam istilah yang disederhanakan: “Bayangkan sebuah giroskop yang berputar di sekitar porosnya. Kami telah berhasil membuktikan bahwa giroskop mini semacam itu ada dalam lapisan boron nitrida. Dan sekarang kami telah menunjukkan cara mengontrol giroskop, misalnya, membelokkannya ke sudut mana pun tanpa menyentuhnya, dan di atas segalanya, untuk mengontrol keadaan ini.”

Waktu koherensi bereaksi secara sensitif terhadap lapisan atom tetangga

Manipulasi tanpa kontak dari “giroskop” (keadaan putaran) dicapai melalui medan elektromagnetik frekuensi tinggi yang berdenyut, gelombang mikro resonansi. Para peneliti JMU juga dapat menentukan berapa lama “giroskop” mempertahankan orientasi barunya. Sebenarnya, sudut defleksi harus dilihat di sini sebagai ilustrasi sederhana dari fakta bahwa qubit dapat mengasumsikan banyak status berbeda, bukan hanya 0 dan 1 suka sedikit.

Apa hubungannya dengan teknologi sensor? Lingkungan atom langsung dalam kristal mempengaruhi keadaan putaran yang dimanipulasi dan dapat sangat mempersingkat waktu koherensinya. “Kami mampu menunjukkan betapa sangat sensitifnya koherensi bereaksi terhadap jarak ke atom dan inti atom terdekat, terhadap pengotor magnetik, terhadap suhu dan medan magnet – sehingga lingkungan qubit dapat disimpulkan dari pengukuran waktu koherensi. ,” jelas Andreas Sperlich.

Sasaran: Perangkat elektronik dengan lapisan boron nitrida yang didekorasi berputar

Tujuan tim JMU berikutnya adalah untuk mewujudkan kristal dua dimensi yang ditumpuk secara artifisial yang terbuat dari bahan yang berbeda, termasuk komponen spin-bearing. Blok bangunan penting untuk yang terakhir adalah lapisan boron nitrida atom tipis yang mengandung cacat optik aktif dengan keadaan putaran yang dapat diakses.

“Akan sangat menarik untuk mengontrol cacat putaran dan sekitarnya di perangkat 2D tidak hanya secara optik, tetapi melalui arus listrik. Ini benar-benar wilayah baru,” kata Vladimir Dyakonov.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>