Физики из МФТИ вместе с иностранными коллегами разработали алгоритм, который позволяет проводить высокоточные измерения с помощью искусственных многоуровневых атомов.

Физики из МФТИ вместе с иностранными коллегами разработали алгоритм, который позволяет проводить высокоточные измерения с помощью искусственных многоуровневых атомов.

Такой квантовый сенсор позволяет получить высокую точность при измерении магнитных полей. Он также найдет применение при исследовании мозга и в изучении дальнего космоса.

Ранее группа учёных показала, что чувствительность искусственных атомов можно увеличить, если рассмотреть не двухуровневую систему — кубит, а многоуровневую. Например, сверхпроводящая цепь, которая активно используется в квантовых вычислениях в режиме кубита, может легко использоваться в режиме трехуровневой системы. В этой работе учёные впервые предложили алгоритм для измерения магнитных полей с помощью таких многоуровневых систем.

Возможных приложений у квантовых магнитометров очень много. Точность, а значит, и скорость измерений особенно важна при работе с чувствительными образцами и живыми тканями.

Например, в процессе исследования мозга в кровь пациенту вводятся радиоактивные изотопы, и чем точнее датчик, тем ниже необходимая доза. Такой квантовый магнитометр можно установить и на спутник, он сможет собирать информацию об астрономических явлениях на расстояниях, которые не под силу классическим приборам.

Более того, система из нескольких квантовых магнитометров может работать как сверхчувствительный пространственный детектор. Такие приборы нужны, чтобы делать томографию пациентам, анализировать месторождения руды, изучать структуру биомолекул и неорганических материалов.

Источник: vk.com

Комментарии: