二維材料中實(shí)現(xiàn)核自旋量子位控制或?qū)⑼卣沽孔涌茖W(xué)技術(shù)前沿
據(jù)15日發(fā)表在《自然·材料》上的論文,美國(guó)普渡大學(xué)的研究人員通過使用光子和電子自旋量子位來控制二維(2D)材料中的核自旋,實(shí)現(xiàn)了在2D材料中寫入和讀取帶有核自旋的量子信息。他們用電子自旋量子位作為原子尺度的傳感器,首次在超薄六方氮化硼中實(shí)現(xiàn)了對(duì)核自旋量子位的實(shí)驗(yàn)控制。該研究工作拓展了量子科學(xué)和技術(shù)的前沿,使原子尺度的核磁共振光譜等應(yīng)用成為可能。 研究人員使用光和電子自旋量子比特來控制二維材料中的核自旋。 研究人員表示,這是第一個(gè)展示2D材料中核自旋的光學(xué)初始化和相干控制的工作。 自旋量子位可以被用作傳感器,例如探測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),或者以納米級(jí)分辨率探測(cè)目標(biāo)的溫度。捕獲在3D金剛石晶體缺陷中的電子能產(chǎn)生10—100納米范圍的成像和傳感分辨率,而嵌入在單層或2D材料中的量子位可更接近目標(biāo)樣本,提供更高的分辨率和更強(qiáng)的信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),2019年,六方氮化硼中的第一個(gè)電子自旋量子位誕生。 |