“تكشف هذه التقنية عن تقلبات بعيدة عن متناول الأدوات الحالية وتوفر نظرة ثاقبة أساسية لمواد مثل الجرافين والموصلات الفائقة”، وفقًا للجامعة. “إن طرق الاستشعار الأساسية المعتمدة على الماس كانت قيد التطوير لمدة نصف عقد من الزمن. لكن الفريق أبلغ عن حساسية أكبر بنحو 40 مرة من التقنيات السابقة.”
هذه هي أجهزة استشعار “مركز شغور النيتروجين”، حيث يمكن فحص ذرة النيتروجين من بين مليار ذرة كربون في بلورة الماس للكشف عن الظروف المحلية
قال برينستون: “لأن هذه العيوب تتفاعل بقوة مع المجالات المغناطيسية، ولأنه يمكن هندستها بعناية، فإنها تشكل أجهزة استشعار مغناطيسية ممتازة”.
يمكن لزوج متقارب من ذرات النيتروجين هذه (مزروع بحوالي 20 نانومتر تحت سطح الماس ومتباعدة بحوالي 10 نانومتر) استخلاص معلومات إضافية حول البيئة المحلية، ولكن فقط إذا كان من الممكن جمع بيانات كافية للسماح بمعالجة الأرقام لإزالة الغموض.
كانت الفكرة الجديدة، التي جاءت من الباحث جاريد روفني أثناء العزلة القسرية لعصر كوفيد، هي أن تشابك مركزي ذرة النيتروجين سيسمح بالقراءة المباشرة للكمية المطلوبة – ارتباط المجال المغناطيسي المحلي – دون الحاجة إلى إعادة بناء الارتباط من قياسات منفصلة على مركزين غير مرتبطين.
قال روفني: “ما أدركته هو أنه إذا قمت بتشابكهم، فإن وجود أو عدم وجود نوع من الارتباط يضع بصمته على النظام”.
تم نشر العمل في مجلة Nature، وتم وصف العمل في المقالة.الاستشعار النانوي متعدد الكيوبت مع التشابك كمورد‘.
حقوق الصورة: خان Fohtobuddy
