Кванты
Регистрации нет
Top Bg

Почти что 60 лет назад нобелевский лауреат по физике Николас Бломберген предсказал существование необычного феномена — ядерного электрического резонанса. Вот только с тех пор ни у кого не получалось экспериментально доказать его существование.

И вот ученые из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Австралии случайно нашли доказательство — причиной стало барахлящее оборудование.

Самое главное, что это открытие дает ученым гораздо больший контроль над ядром — а это может значительно ускорить разработку квантовых компьютеров.

(UNSW/Tony Melov) — Иллюстрация эксперимента
(UNSW/Tony Melov) — Иллюстрация эксперимента

Феномен заключается в возможности контролировать спин отдельных атомов с помощью электрических, а не магнитных полей. Использование электрических полей дает более точный и миниатюрный контроль на ядрами, что, как вы понимаете, очень пригодится во многих сферах.

То есть теперь магнитный резонанс можно будет заменить на более точный электрический. Это значительно улучшит машины для сканирования тела человека, химических элементов, геологических формаций и многого другого.

Чем же нам не угодил магнитный резонанс? Дело в том, что для него требуется большая сила тока, большие катушки и много места. Функциональные МРТ-сканеры, как-никак, занимают в больницах целую комнату.

Да и вообще это довольно грубый инструмент, который не приспособлен для контроля отдельных атомных ядер — а ведь именно это требуется в квантовых вычислениях.

Квантовый физик Андреа Морелло из UNSW привел такую аналогию:

Использование магнитного резонанса можно сравнить с попыткой сдвинуть конкретный бильярдный шар движением и тряской всего стола. Намеченный шар мы, конечно, сдвинем, но и все остальные вместе с ним.
Открытие электронного резонанса дает нам кий, и теперь мы можем ударить по шару точно так, как хотим.

Электронный резонанс команда открыла как раз в ходе эксперимента с магнитным резонансом. Необычный результат удалось подтвердить с помощью компьютерного моделирования, которое показало, что электронные поля могут воздействовать на ядро на фундаментальном уровне, искажая атомные связи у ядра.

Теперь ученые займутся изучением способов применения электрического резонанса.

— 
Научная статья была опубликована в 
NatureDOI:10.1038/s41586-020-2057-7
Источник: 
Science Alert.