Extrém körülmények között működő kvantumszenzorokat fejlesztenek a HUN-REN Wigner kutatói
A HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatói a nemzetközi SensExtreme projekt keretében olyan gyémántalapú kvantumszenzorok fejlesztésében vesznek részt, amelyek szélsőséges fizikai környezetben is nagy pontosságú mérésekre alkalmasak - tájékoztatta az intézmény az MTI-t.
A közlemény szerint a Gali Ádám által vezetett magyar csoport elméleti számításokkal és számítógépes modellezéssel támogatja a nemzetközi együttműködést. A kutatás fókuszában a gyémánt kristályszerkezetében található, úgynevezett színcentrumok állnak. Ezek olyan pontszerű hibák, ahol a hiányzó szénatomok helyére idegen atomok kerülnek, lehetővé téve a precíziós méréseket extrém alacsony hőmérsékleten, nagy nyomáson vagy erős mágneses térben is.
Mint írták, a kvantumtechnológia gyors fejlődésével egyre nagyobb szerepet kapnak a rendkívül pontos mérések elvégzésére alkalmas szenzorok.
A HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatói a nemzetközi projekt keretében ezen a területen dolgoztak együtt francia, német, litván és svájci kutatókkal. A kutatás olyan új típusú kvantumszenzorok kifejlesztésére irányult, amelyek a gyémántban található úgynevezett színcentrumok segítségével extrém környezetben is pontos méréseket tudnak végezni.
A projekt során a kutatók a gyémántalapú kvantumszenzorok teljesítményének növelésén dolgoztak. Azt vizsgálták, hogyan viselkednek a gyémántban létrehozott kvantumhibák, például a szilícium- és ón-vakancia színcentrumok különböző anyagi és környezeti feltételek mellett. Emellett azt is tanulmányozták, miként lehet nagy mágneses tereket mérni rendkívül alacsony hőmérsékleten és nagy nyomáson, ami elengedhetetlen az új típusú kvantumszenzorok fejlesztéséhez.
"A célunk az volt, hogy pontosan megértsük, miként lehet ezeket a kvantumállapotokat atomnyi pontossággal stabilizálni, és hogyan hasonlíthatók össze a különböző tulajdonságaik. Így a mérendő fizikai mennyiségek, például a nyomás, a hőmérséklet vagy a mágneses tér egymáshoz kalibrálhatók" - magyarázta a közleményben Gali Ádám, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatóprofesszora.
Az elméleti számítások azt is lehetővé teszik, hogy nagyon alacsony hőmérsékleten vagy extrém nagy nyomáson is lehessen kis térbeli felbontással mágneses tereket mérni, ami új anyagok, például szupravezetők fejlesztéséhez is hozzájárulhat.
Az eredmények a kvantumtechnológia fejlődése mellett hosszabb távon energiahatékony ipari alkalmazások előtt is új lehetőségeket nyithatnak, a magyar részvétel hozzájárult ahhoz is, hogy Európa - és benne Magyarország - a jövőben meghatározó szereplője legyen a kvantumtechnológia jövőbeni fejlesztéseinek - írták a közleményben.
(Forrás: MTI)
Hozzászólások