การหมุนของเพชรมาโฟกัสโดยใช้เทคนิคการวัดแบบใหม่

วิธีการใหม่ในการอ่านสถานะการหมุนของศูนย์ไนโตรเจนที่มีประจุลบ (NV – ) แต่ละแห่งได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยในยุโรปและญี่ปุ่น เทคนิคนี้อาจทำให้ระบบการอ่านข้อมูลขนาดใหญ่ในปัจจุบันล้าสมัยและเปิดใช้งานศูนย์ NV ใหม่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่ออ่านข้อมูลศูนย์ NV ที่อยู่ใกล้กันมาก ซึ่งอาจเป็นประโยชน์สำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีสารสนเทศควอนตัม

ความว่างของไนโตรเจนเกิดขึ้น

เมื่ออะตอมของคาร์บอนสองอะตอมที่อยู่ติดกันในโครงตาข่ายเพชรถูกแทนที่ด้วยอะตอมไนโตรเจนและไซต์ขัดแตะที่ว่างเปล่า อะตอมของไนโตรเจนกับตำแหน่งที่ว่างสามารถทำหน้าที่เป็นเอนทิตีประจุลบที่มีการหมุนภายใน NV –ศูนย์ถูกแยกออกจากสภาพแวดล้อม ซึ่งหมายความว่าพฤติกรรมควอนตัมจะไม่ถูกชะล้างออกไปทันทีโดยความผันผวนของความร้อน เป็นผลให้สามารถใช้เพื่อสร้างเทคโนโลยีควอนตัมที่หลากหลายที่ทำงานที่อุณหภูมิห้อง

โฟตอน สีเขียวกระทบกับศูนย์ NV สามารถส่งเสริมอิเล็กตรอนให้อยู่ในสถานะตื่นเต้นได้ เมื่อมันสลายกลับไปสู่สภาพพื้นดิน มันอาจปล่อยโฟตอนสีแดงออกมา ศูนย์ NV –มีระดับย่อยของการหมุนสามระดับ ซึ่งสถานะที่ตื่นเต้นมีความน่าจะเป็นที่แตกต่างกันในการปล่อยโฟตอนเมื่อสลายตัว ด้วยความตื่นเต้นของ NV แต่ละตัว–ศูนย์ซ้ำๆ และรวบรวมโฟตอนสีแดงที่ปล่อยออกมา ดังนั้น นักวิจัยสามารถตรวจจับสถานะการหมุนของมันได้ ซึ่งมีประโยชน์อย่างมากสำหรับการคำนวณควอนตัม ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากสถานะการหมุนสามารถได้รับอิทธิพลจากตัวแปรภายนอก เช่น สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า อุณหภูมิ แรง และแรงดัน ดังนั้นจึงสามารถใช้ศูนย์ NV เป็นเซ็นเซอร์มาตราส่วนอะตอมได้

การตรวจจับขนาดใหญ่แม้ว่าศูนย์ NV จะ เล็กแต่อุปกรณ์ที่จำเป็นในการรวบรวมโฟตอนสีแดงนั้นมีขนาดใหญ่และซับซ้อน สิ่งนี้ทำให้ไม่สามารถรวม NV –ศูนย์กลางไว้ในอุปกรณ์ขนาดชิปได้ นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดปัญหาในการใช้ NV –ศูนย์ในการคำนวณควอนตัมที่อุณหภูมิห้อง การพันกันของ NV สองจุด-ศูนย์ต้องการให้ห่างกันประมาณ 30 นาโนเมตร ซึ่งน้อยกว่าขีดจำกัดการเลี้ยวเบนของแสงสีแดงมาก ด้วยเหตุนี้ การตรวจจับสถานะการหมุนแยกกันจึงต้องใช้เทคนิคกล้องจุลทรรศน์ที่ยุ่งยากและมีราคาแพง

นอกจากนี้ ช่วงอายุที่จำกัด

ของสภาวะที่ตื่นเต้นทำให้การทดลองช้าลง: “ในการรับข้อมูลเกี่ยวกับสถานะการหมุนของศูนย์ NV คุณต้องทำการวัดซ้ำหลายๆ ครั้ง” Milos Nesladekจากมหาวิทยาลัย Hasselt ในเบลเยียมอธิบาย: “คุณสามารถใส่ได้เพียง กำลังเลเซอร์จำนวนหนึ่งก่อนที่ลายเซ็นออปติคัลจะอิ่มตัว” Nesladek และเพื่อนร่วมงานได้สร้างวิธีการอื่นในการตรวจจับการหมุนของศูนย์ NV ซึ่งใช้แสงเลเซอร์สีเขียวด้วย อย่างไรก็ตาม ฟิสิกส์แบบเดียวกันที่ทำให้เกิดสภาวะตื่นเต้นของ NV

ศูนย์ที่มีสปินต่างกันจะมีแสงฟลูออเรสเซนส์บนการสลายตัวต่างกันก็ทำให้พวกเขามีความน่าจะเป็นที่แตกต่างกันในการดูดซับโฟตอนที่สองจากเลเซอร์เดียวกัน สิ่งนี้จะกำจัดอิเลคตรอนส่วนเกินออกจาก NV –ศูนย์กลางเข้าไปในแถบการนำของเพชร หากใช้แรงดันไฟฟ้า อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระผ่านเพชรและถูกตรวจจับได้ การวัดโฟโตเคอร์เรนต์ที่เกิดขึ้นเมื่อแสงกระทบกับ NV เฉพาะทำให้นักวิจัยสามารถสรุปสถานะการหมุนของมันได้ กระบวนการนี้เปิดตัวครั้งแรก

โดย Nesladek และเพื่อนร่วมงานในปี 2015 สำหรับ NV –ตระการตากลาง งานใหม่นี้ขยายขอบเขตนี้ไปสู่การตรวจจับ NV เดี่ยว-การหมุนตรงกลางสัญญาณแรงขึ้นนักวิจัยได้แสดงให้เห็นอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่สูงกว่าที่เป็นไปได้ด้วยการตรวจจับด้วยแสงภายใต้สภาวะเดียวกัน นอกจากนี้ พวกเขาพบว่าในขณะที่โฟโตเคอร์เรนต์ถูกสร้างขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนได้รับการเลื่อนตำแหน่งจากสถานะตื่นเต้น แทนที่จะสลายตัวจากอิเล็กตรอน มันยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อพวกเขาเปิดกำลังแสงเลเซอร์ ที่สำคัญที่สุด สมาชิกในทีม Petr Siyushev จากUniversity of Ulmในเยอรมนีกล่าวว่า 

คุณไม่จำเป็นต้องติดตั้งระบบตรวจจับ

ด้วยแสงที่ซับซ้อน: คุณสามารถรวมทุกอย่างไว้ในชิปเพชรขนาดเล็กที่จะเข้ากันได้กับเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันทั้งหมด”แสดงวิธีควบคุมศูนย์ NV โดยใช้แสงเลเซอร์และคลื่นเสียง บิตควอนตัมเพชรถูกควบคุมโดยใช้แสงและเสียง

Ronald Walsworthจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในสหรัฐอเมริกาอธิบายว่างานนี้เป็น “ขั้นตอนทางเทคนิคที่สำคัญมาก” เขาเตือนว่าเลนส์ที่จำเป็นสำหรับการกำหนดเป้าหมาย NV เฉพาะ-ศูนย์ที่มีแสงสีเขียวยังค่อนข้างซับซ้อน และกล่าวว่าการอ่านข้อมูลทางไฟฟ้าทำให้เกิดปัญหาของตัวเอง: “คุณต้องสร้างอิเล็กโทรดในสถานที่เฉพาะบนเพชร” เขากล่าว “เมื่อคุณทำเช่นนั้น คุณจะไม่สามารถสร้างภาพ NV จำนวนมากในขอบเขตการมองเห็นที่กว้างได้อย่างง่ายดาย” อย่างไรก็ตาม เขาเชื่อว่าเทคนิคนี้มีประโยชน์จริง ๆ สำหรับการใช้งาน เช่น การใช้ศูนย์ NV ในไครโอเจนิกส์: “การตรวจจับโฟตอนสีแดงด้วยแสงที่ดีที่ออกมาจากตู้แช่แข็งถือเป็น

ในคำอธิบายของพวกเขาKonstantin Bliokhที่ RIKEN และมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียและเพื่อนร่วมงานของเขาแสดงให้เห็นว่า “ความคดเคี้ยว” ของโฟตอนที่ว่าง (หรือเป็นกลุ่ม) มีบทบาทสำคัญ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสมบัติสเกลาร์ที่สอดคล้องกับการฉายภาพการหมุนของโฟตอนตามทิศทางโมเมนตัม ในพื้นที่ว่างหรือในสื่อปริมาณมาก ค่าลักษณะเฉพาะสามารถมีค่าลักษณะเฉพาะได้สองค่า – +1 หรือ -1 ซึ่งสอดคล้องกับโพลาไรซ์แบบวงกลมสองค่าทางซ้ายและขวา 

เมื่อพารามิเตอร์ปานกลางตัวใดตัวหนึ่ง (ค่าการยอมเป็นฉนวนหรือการซึมผ่านของแม่เหล็ก) เปลี่ยนเครื่องหมาย เช่น ที่ส่วนต่อประสานระหว่างโลหะกับอากาศ สเปกตรัมของเฮลิซิตี้ในสื่อทั้งสองจะบิดเบี้ยวร่วมกันในระนาบเฮลิซิตี้เชิงซ้อน สิ่งที่ Bliokh และผู้เขียนร่วมแสดงให้เห็นว่าการบิดนี้ส่งผลให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่พื้นผิวที่มีความเป็นศูนย์เฮลิซิตี้ เช่น พลาสมอน-โพลาริตันบนพื้นผิวที่ส่วนต่อประสาน

นอกจากนี้ ยังพิสูจน์ว่าจำนวนโหมดพื้นผิวถูกกำหนดโดยจำนวนของพารามิเตอร์ขนาดใหญ่ถึงปานกลางที่เปลี่ยนสัญญาณที่ส่วนต่อประสาน ซึ่งเรียกว่า “การโต้ตอบแบบกลุ่ม-ขอบเขต” ในรูปแบบทอพอโลยี ซึ่งหมายความว่าที่ส่วนต่อประสานที่มีเพียงการอนุญาติ (หรือการซึมผ่าน) เท่านั้นที่เปลี่ยนสัญญาณ โหมดพื้นผิวหนึ่งโหมดจะมีอยู่ อย่างไรก็ตาม ที่ส่วนต่อประสานระหว่างวัสดุสองชนิดที่มีทั้งค่ายอมยอมและการซึมผ่านต่างกันในเครื่องหมาย จะมีโหมดพื้นผิวสองแบบ

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย