この最新の論文の著者らによると、マイクロ波で加熱したブドウのトリックは、量子センシング用途向けの代替マイクロ波共振器としての可能性も示しているという。これらのアプリケーションには、衛星技術、メーザー、マイクロ波光子検出、アクシオン (暗黒物質候補) の探索、さまざまな量子システム、量子コンピューティングのための超伝導量子ビットのスピンの駆動などが含まれます。
以前の研究では、プラズマ効果の背後にある電場が特に調査されていました。 「私たちは、ブドウのペアが量子センシングの応用にとって重要な磁場を強化することもできることを示しました。」 共著者のアリ・ファワズ氏はこう語った。、マッコーリー大学の大学院生。
Fawaz氏とその共著者らは、特別に製造されたナノダイヤモンドを実験に使用した。無色の純粋なダイヤモンドとは異なり、ナノダイヤモンド内の炭素原子の一部が置換され、小さな磁石のように機能する小さな欠陥中心が生成され、量子センシングに最適です。通常、この目的にはサファイアが使用されますが、Fawaz et al.水はサファイアよりもマイクロ波エネルギーをよく伝導し、ブドウはほとんどが水であることに気づきました。
そこで研究チームは、薄いガラス繊維の上にナノダイヤモンドを置き、それを2つのブドウの間に置きました。次に、ファイバーを通して緑色のレーザー光を照射し、欠陥の中心を赤色に輝かせました。明るさを測定することでブドウの周囲の磁場の強さがわかり、ブドウがある場合はブドウがない場合の2倍強いことが判明した。
実験で使用されたブドウの大きさと形が重要であることが判明しました。量子センサーに適切な周波数で集中したマイクロ波エネルギーを得るには、長さが約 27 ミリメートルでなければなりません。最大の落とし穴は、ブドウを使用するとエネルギーの損失が大きくなり、安定性が低下することが判明したことです。将来の研究では、同様の効果を達成するためのより信頼性の高い潜在的な材料が特定される可能性があります。
DOI: 物理的レビュー適用、2024 年。 10.1103/PhysRevApplied.22.064078 (DOIについて)。
