58年前的量子謎題終於破解了!或將顛覆核磁共振技術
2023-04-02 04:09:32 1
最近,在一個實驗室裡發生了一件令人驚訝的事故,引發了物理學上的一項突破性發現。它的出現不僅解決了一個持續了半個多世紀的問題,而且對量子計算機和傳感器的發展產生了重大影響。
核磁共振先驅尼古拉·布隆伯格因雷射光譜學獲得諾貝爾物理學獎,他在1961年提出了一個想法。他認為我們也許能夠只用一個電場來控制單個原子的原子核。然而,多年來,這一目標一直沒有實現。
直到最近,在《自然》雜誌發表的一篇論文中,一組澳大利亞工程師宣布他們出乎意料地實現了這一壯舉《
》論文的通訊作者、量子工程教授安德烈·莫雷羅(AndreaMorello)說,這一發現動搖了核磁共振的範式:「這一發現意味著我們現在有了一種利用單個原子的自旋來構建量子計算機的方法。這種方法不需要任何振蕩磁場來操作。」此外,我們可以用這些原子核作為極其精確的電場和磁場傳感器,或者用它們來回答量子科學中的基本問題。「
核磁共振是現代物理、化學、甚至醫學和採礦中使用最廣泛的技術之一
可以說核磁共振對於許多應用來說是一種非常有效的技術然而,對於某些特定的應用,依靠磁場來控制和探測原子核是不利的。
莫羅教授說:「這一裡程碑式的結果將打開一個發現和應用的寶庫。」我們創造的系統非常複雜,足以讓我們研究經典世界是如何從量子場中誕生的。此外,我們可以利用它的量子複雜性來構建靈敏度大大提高的電磁場傳感器。所有這些都可以在一個簡單的矽電子器件中進行控制,只需在金屬電極上施加一個小電壓。「
值得一提的是,安德裡亞·莫雷羅不僅是新南威爾斯大學的量子工程科學教授,還是雪梨量子計算與通信高級技術中心的項目經理,該中心依賴於新南威爾斯大學。2017年8月,她在澳大利亞成立了第一家量子計算公司——矽量子計算有限公司,以促進量子計算機的發展和商業化