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发表于 2020-10-18 20:01:43 东方财富iPhone版
纳米金刚石——量子领域科研利器xixiannou阅79转02020-08-01分
纳米金刚石——量子领域科研利器
xixiannou
阅79转02020-08-01
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香港中文大学物理系杨森教授与吴瑞权教授携手率领研究团队,利用纳米金刚石中的色心(color center)来研究量子材料在极端条件下的性质。由于色心对磁场非常敏感,这使研究人员能够在低温(高于绝对零度7度)和高压(约数万倍大气压力)的情况下,获得超导体的磁场性质。这项崭新的技术为研究量子材料提供了新的渠道。研究成果已刊登于国际著名学术期刊《科学》杂志,同期另有两篇相关研究由巴黎大学和加州大学伯克利分校发表。
量子材料研究与量子信息科学的耦合
为推进第二次量子革命,加深对量子材料的认识尤为重要。量子材料通常在极低温条件下会展现出一些奇特的性质,例如超导现象等。超导体除了电阻为零外,还会排斥内部的磁场,这种现象叫做迈斯纳效应。这些现象只会在低温条件下发生。如果我们能找到一些材料即使不在低温下也能展现超导性质,将会带来革命性的变化。最近,科学家发现LaH10-在相对高温下(约260K/-13C),大约是地球冬天的温度,依然能够保持超导特性,尽管这个材料需要被加压到两百万倍的大气压力。由此可见,将材料在低温条件下加高压能够改变和调控电子之间的相互作用,从而使我们能够探索量子材料的性质。但是,要将传统的电路放在压力腔内用作磁性测量是一项十分困难的任务。正因如此,杨森教授与吴瑞权教授携手合作,以杨教授在量子测量和量子光学领域的专长,和吴教授在极端物理领域的丰富经验,和希望共同解决眼前这个难题。
色心是一种晶体缺陷,而在金刚石中的色心则能够成为高效的量子传感器件,它极有希望在未来众多的量子科技当中占据重要的一席之地。
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