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PRL:可在室温下工作的量子干涉仪问世

作者:国家级期刊
出处:www.lunrr.com
时间:2020-02-29
作者:王小龙资料来源:科技日报出版时间:2010年

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PRL:Quantum interference Available at Room Temperature

Can wave Used in Medical treaty,Survey,考古学and Other Fields

根据美国物理society.com公司最近的一份报告,丹麦哥本哈根大学的研究人员最近研制出一种可以在室温下工作的量子干涉仪,可广泛用于医疗、测量、考古等领域。相关研究发表在最新一期的《物理评论快报》 (PRL)上。

量子干涉仪(Quantum interferometer)是一种由量子力学原理制成的超高灵敏度磁传感器,能够探测非常微弱的磁场。哥本哈根大学尼尔森玻尔研究所负责该项研究的物理学家尤金波尔兹克(Eugene Pordzik)表示,与原来的超导量子干涉仪(squids)相比,新干涉仪可以在室温下工作,结构更简单,成本更低。

自旋是原子的基本特征,它使原子像小磁铁一样容易受到外部磁场的影响。根据这一特点,科学家们提出了利用原子作为磁传感器的想法。然而,由于每个原子自旋的不确定性,这种检测外部磁场的方法的灵敏度是有限的。由于数十亿原子能作为一个整体比单个原子获得更高的灵敏度,传统的原子磁力计通常由极大量的原子组成。然而,要达到理论上的最大灵敏度要困难得多。为了进一步提高灵敏度,研究人员在新磁强计中只使用了一个原子。

Eugene Pordzik例如说,为了实现这个目标,研究人员不仅应该避免所有可能导致仪器误差的因素,例如广播和手机等公共通信系统产生的磁场波动,还应该消除现有量子力学理论中可能存在的误差。最后,该仪器可以测量比地球磁场弱1000亿倍的磁通量。

由于磁场存在于有电流的地方,磁力仪在微磁场测量、重力波测量、核磁共振、古地磁测量和无损磁检测等许多领域具有广阔的应用前景。

阅读哥本哈根大学网站上

PRL

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