Mit Hilfe der neuen Methode detektieren Quantensensoren selbst kleinste Veränderungen in magnetischen oder
Solche Geräte ermöglichen präziseMessungen auf dem Gebiet der Materialwissenschaften und der Grundlagenphysik. Wissenschaftler verwenden sie, um exotische Materiezustände wie Zeitkristalle und topologische Phasen zu untersuchen. Andere Forscher verwenden sie, um praktische Geräte wie experimentelle Quantenspeicher zu charakterisieren.
Bisher konnten Sensoren jedoch nur wenige findenIn bestimmten Bereichen schränkte dies ihre Nützlichkeit stark ein. Quantensensoren können viele Formen annehmen. Aber im Wesentlichen handelt es sich dabei um Systeme, in denen sich einige Teilchen in einem fein ausbalancierten Zustand befinden, sodass bereits kleine Feldänderungen das Gleichgewicht stören können.
Das vom Team entwickelte System heißtQuantenmischer. Sie nutzt einen Mikrowellenstrahl, um eine zweite Frequenz in den Detektor einzuspeisen. Daher unterscheidet sich die Frequenz des untersuchten Feldes – jetzt ist sie die Differenz zwischen der ursprünglichen Frequenz und der Frequenz des hinzugefügten Signals. Durch diesen Vorgang kann der Detektor verlustfrei bei jeder gewünschten Frequenz arbeiten.
Während des Experiments detektierte das Gerät problemlos ein 150-MHz-Signal mit einem 2,2-GHz-Qubit-Detektor.
Das Team glaubt, dass die Entwicklung angewendet werden kannvöllig unterschiedliche Bereiche. Wissenschaftler haben beispielsweise seinen Einsatz in der Biomedizin vorgeschlagen, weil es eine Reihe von Frequenzen elektrischer oder magnetischer Aktivität auf der Ebene einer einzelnen Zelle verfügbar machen kann.
Mit dem neuen System ist es auch möglich, beispielsweise Signale von einem einzelnen Neuron als Reaktion auf einen Reiz zu erkennen.
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