Квантовые датчики, поддерживающие работу с биоматериалами, совсем скоро могут стать реальностью. Это стало возможным благодаря последним исследованиям ученых из Кембриджского университета, полагающих, что их инновационное решение откроет дорогу для создания различных наноструктур. Об этом сообщают эксперты раздела "Hi-tech" издания для инвесторов "Биржевой лидер".
В данном случае работа ученых сосредоточилась на одной из особенностей алмаза — азото-замещенной вакансии, или в NV-центре алмаза, дефекта в строении кристаллической решетки алмаза, который возникает при удалении атома углерода из его структуры, являющегося соединительным узлом с атомом азота. Путем различных манипуляций магнитного поля на NV-центр, ученые положили начало в развитии квантового нанодатчика, который может быть применен в весьма широком спектре задач.
Задачи ученых
Одной из подобных задач может быть создание сверхвысокочувствительных нанодатчиков. Другой же станет создание устройства, которое способно заниматься термометрией на единичном клеточном уровне. Ученые рассчитывают на то, что их открытие способно будет открыть дорогу для развития и создания сверхвысокоточных и компактных приборов для магнитно-резонансной томографии. Они смогут осуществлять сканирование мозга человека на уровне единичных нейронов. Данный прибор моментально вызовет настоящий фурор в сфере неврологии.
Задачей и одновременно самой большой сложностью для ученых является необходимость подобрать момент когерентности магнитного поля, чтобы в дальнейшем получить возможность использовать структуру в своих целях. В каждом NV-центре захватываются электроны, чьи спины (момент импульса) становится возможно контролировать за счет различных «раздражителей» с максимальной точностью: светом, электрическим, магнитным и микроволновыми полями. Благодаря этому на спине ядра NV-центра можно записывать информацию.
Стоит отметить, что учеными был проведен эксперимент, в результате которого они добрались до NV-центров, используя достаточно крупные алмазы. Тем не менее, их открытие говорит о том, что работа с фрагментами алмазов на микро- и наноуровне вполне возможна. Более того, кембриджские ученые стали в мире научной командой, которая смогла добиться этих результатов.
Напомним, физики из России создали первый в мире квантовый метаматериал.
