Что, если бы простой виноград мог улучшить такие сложные технологии, как те, что используются в квантовой науке? Именно это и продемонстрировали в своем недавнем исследовании ученые из Университета Маккуори в Австралии. Их открытие может не только сделать квантовые датчики более эффективными, но и проложить путь к созданию более компактных и доступных научных устройств.
Виноград на полках супермаркетов часто ассоциируется с сухофруктами, джемом или соком. Однако в увлекательном мире квантовой науки эти маленькие продукты обнаруживают свойства, которые гораздо интереснее, чем вы можете себе представить.
Исследователи заметили, что эти фрукты, состоящие в основном из воды, особенно эффективно концентрируют микроволновую энергию. Это может показаться удивительным, но вода обладает уникальными свойствами, которые позволяют ей манипулировать магнитными полями более мощно, чем другие традиционно используемые материалы, такие как сапфир. Это делает виноград идеальным инструментом для экспериментов с передовыми технологиями обнаружения, такими как квантовые датчики.
Но как виноград может повлиять на такие передовые технологии, как квантовые датчики? Чтобы понять это, сначала нужно узнать, что такое квантовый датчик. Эти сверхчувствительные устройства используются для измерения микроскопических явлений, таких как магнитные поля в атомном масштабе. Они необходимы в самых разных областях, таких как медицина, научные исследования и даже навигационные технологии.
Команда Маккуори использовала инновационную методику для изучения поведения магнитных полей вокруг винограда. Они установили специальные квантовые датчики, изготовленные из алмазов, содержащих атомные дефекты, называемые вакантными азотными центрами. Эти центры действуют как маленькие компасы, способные измерять магнитные поля. Поместив эти датчики между двумя виноградинами, исследователи наблюдали яркое красное свечение, испускаемое этими алмазами, когда через них проходил зеленый лазерный свет. И вот сюрприз: присутствие винограда удваивало интенсивность магнитного поля, создаваемого микроволнами.
Это может показаться чем-то абстрактным, но данное открытие открывает захватывающее поле возможностей. Традиционно квантовые датчики изготавливаются из таких материалов, как сапфир, которые концентрируют микроволновую энергию на определенной частоте. Однако виноград, благодаря высокому содержанию воды, оказался еще более эффективным в этой роли. Такая эффективность может сделать квантовые датчики не только меньше, но и дешевле и проще в производстве.
Представьте себе квантовый датчик, способный измерять сверхточные магнитные поля и при этом быть таким же маленьким, как виноград. Такой прорыв может иметь огромное значение для многих технологий. Например, в медицине более компактные квантовые датчики можно будет использовать для создания более точных, доступных и менее дорогих сканеров. Аналогичным образом, эти улучшенные датчики могли бы оптимизировать навигационные системы, используемые при освоении космоса, или даже помочь обнаружить землетрясения.
Хотя виноградная вода более эффективно концентрирует микроволновую энергию, чем сапфир, у нее есть один существенный недостаток: она менее стабильна и быстрее теряет энергию. Это является проблемой для исследователей, поскольку для практического применения им нужны материалы, способные сохранять эту энергию в течение длительного времени.
Однако ученые из Университета Маккуори не собираются останавливаться на достигнутом. Они уже ищут решения для создания более стабильных материалов, сохраняющих преимущества воды. В ближайшем будущем это может привести к созданию еще более мощных квантовых датчиков и более эффективных устройств обнаружения, что сделает эту технологию все более доступной и перспективной.
Читайте все последние новости технологии на New-Science.ru
Запись Как ни странно, виноград улучшает работу квантовых датчиков впервые опубликована на сайте Про технологии.