Ar putea fi folosiți strugurii copți cu microunde pentru detectarea cuantică?

Trucul de struguri cu microunde arată, de asemenea, promisiunea lor ca rezonatoare alternative cu microunde pentru aplicații de detectare cuantică, potrivit autorilor acestei ultime lucrări. Aceste aplicații includ, printre altele, tehnologia prin satelit, masere, detectarea fotonilor cu microunde, căutarea axionilor (un candidat pentru materie întunecată) și diverse sisteme cuantice și conducerea spinului în qubiți supraconductori pentru calculul cuantic, printre altele.

Cercetările anterioare au investigat în mod specific câmpurile electrice din spatele efectului de plasmă. „Am arătat că perechile de struguri pot îmbunătăți, de asemenea, câmpurile magnetice, care sunt esențiale pentru aplicațiile de detectare cuantică”, a spus coautorul Ali Fawazstudent absolvent la Universitatea Macquarie.

Fawaz și coautorii au folosit nanodiamante special fabricate pentru experimentele lor. Spre deosebire de diamantele pure, care sunt incolore, unii dintre atomii de carbon din nanodiamantele au fost înlocuiți, creând mici centre de defect care acționează ca niște magneți minusculi, făcându-i ideali pentru detectarea cuantică. Safire sunt de obicei folosite în acest scop, dar Fawaz et al. și-a dat seama că apa conduce energia cu microunde mai bine decât safirele – iar strugurii sunt în mare parte apă.

Așa că echipa a plasat un nanodiamant deasupra unei fibre de sticlă subțire și l-a plasat între doi struguri. Apoi au strălucit lumină laser verde prin fibră, făcând centrele defectelor să strălucească în roșu. Măsurarea luminozității le-a spus puterea câmpului magnetic din jurul strugurilor, care s-a dovedit a fi de două ori mai puternic cu struguri decât fără.

Mărimea și forma strugurilor utilizați în experimente s-au dovedit cruciale; trebuie să aibă aproximativ 27 de milimetri lungime pentru a obține energie concentrată de microunde la frecvența potrivită pentru senzorul cuantic. Cea mai mare captură este că utilizarea strugurilor s-a dovedit a fi mai puțin stabilă, cu mai multe pierderi de energie. Cercetările viitoare pot identifica materiale potențiale mai fiabile pentru a obține un efect similar.

DOI: Revizuirea fizică aplicată, 2024. 10.1103/PhysRevApplied.22.064078 (Despre DOI).