Dollár
426,92 Ft
Euró
423,11 Ft
Font
483,21 Ft
Bitcoin
20,076 $

Kvantumszenzorként hasznosítható hidrogénmolekulát hoztak létre amerikai fizikusok

Steve Zylius/UCI
not image

Kulcsár Péter

2022. április 27. - 22:59

A fejlesztés lehetővé teszi, hogy eddig nem látott idő- és térbeli felbontással mérjék a különféle anyagok kémiai tulajdonságait.

Mi lenne, ha egy hidrogénmolekulát kvantumszenzorként használhatnánk egy terahertzes lézerrel felszerelt pásztázó alagútmikroszkópban? Ez lehetővé tenné az anyagok kémiai tulajdonságainak eddig nem látott időbeli és térbeli felbontású mérését – válaszolhatnánk tömören a felettébb egyszerű kérdésre.

Az új technikát az Irvine-i Kaliforniai Egyetem fizikusainak sikerült megvalósítaniuk, létrehoztak ugyanis egy olyan kvantummikroszkópot, amely egy kétszintű rendszerben az állapotok koherens szuperpozíciójának szondázására támaszkodik, ezenkívül sokkal érzékenyebb, mint a meglévő műszerek, amelyek nem kvantumfizikai elven alapulnak.

Tudósok két állapot szuperpozícióját lézerimpulzus segítségével tudták elérni, amely az újonnan kifejlesztett rendszert arra késztette, hogy ciklikusan lépjen át az alapállapotból a gerjesztett állapotba. Bár a ciklikus rezgések időtartama csupán néhány tíz pikoszekundumig tartott, a tudósok így is láthatták, miként lép kölcsönhatásba a hidrogénmolekula a környezetével.

„A hidrogénmolekula a kvantummikroszkóp részévé vált abban az értelemben, hogy bárhol is pásztázott a mikroszkóp, a hidrogén mindig észlelhető volt. Ez egy rendkívül érzékeny szonda megalkotását teszi lehetővé, amely révén 0,1 angströmig terjedő változásokat láthatunk” – magyarázta Wilson Ho, a tanulmány társszerzője.

Ho hozzátette, az ominózus kísérlet az első olyan kémiailag érzékeny spektroszkópiai folyamat demonstrációja, amely a terahertzes lézer által kiváltott egyenirányító áramon alapul, egyetlen molekulán keresztül.

Soron kívül Európa-liga: pályára lép a csoportelső Ferencváros

Az új technika mostantól alkalmazható a kétdimenziós anyagok elemzésére, amelyeket a fejlett energetikai rendszerekben, az elektronikában, sőt a kvantumszámítógépekben is felhasználhatnak.

ads

Van egy sztorid?

Szemtanúja voltál valaminek, vagy épp van egy olyan történeted, melyet szívesen megosztanál másokkal?

Küldd el nekünk, és amennyiben érdekesnek találjuk, úgy közzétesszük azt oldalunkon.