Sensores quânticos Pegue o maior obstáculo para os computadores quânticos – interferência não percorrida, ou barulho– e transformá -lo em força. Destrutas de ruído computadores quânticos Porque os estados quânticos que eles usam para a computação são afetados pelos menores distúrbios do meio ambiente. Mas os sensores quânticos usam esses distúrbios para detectar mudanças minúsculas em magnético e elétrico campos.
Amanda Stein, CEO da Quantum Catalyzer (Q-CAT), está trabalhando para encontrar mercados significativos para sensores com base em Defeitos quânticos em diamante. Espectro IEEEfalei com ela sobre os desafios ao fazê -lo.
Como os defeitos podem diamantes ser usado como sensores?
Amanda Stein: Os centros de nitrogênio-vacancia (NV) são defeitos em diamantes especialmente cultivados, onde átomos de carbono vizinhos na rede de cristal foram substituídos por um átomo de nitrogênio e uma vaga-um átomo de carbono ausente. O defeito de NV permite detecção precisa, porque o NV exibe excelente comportamento quântico – níveis de energia de discreto, rotação e capacidade de absorver e emitir fótons individuais – enquanto protegidos pelo robusto hospedeiro de diamante. Por exemplo, uma pequena mudança no campo magnético pode mudar os níveis de energia da NV, o que induz uma mudança mensurável na taxa de fótons que a NV emite.
Como você encontra indústrias que podem se beneficiar de sensores quânticos?
Stein: Procuramos áreas onde os sensores de diamante podem agregar valor. As maiores áreas estão em ambientes acidentados, porque o diamante é um materials extremamente robusto. Então, indústrias como espaço, e petróleo e gás.
Os sensores de diamante não precisam de muita calibração e, com alguns avanços tecnológicos, podem ser livres de calibração. Portanto, pode ser bom para precisão a longo prazo. E você pode detectar Campos magnéticostemperatura, pressão, potencialmente uniforme gravidadecom um sensor. Em um ambiente robusto, é valioso substituir vários sensores por apenas um.
Qual é o seu primeiro spin-off, euqlid, contribuindo para o Indústria de semicondutores?
Stein: Construímos algo chamado microscópio de diamante quântico, que pode criar uma imagem de campos magnéticos com resolução em escala de mícrons em um amplo campo de visão. É único, especialmente quando aplicado ao mundo semicondutor. As correntes que fluem dentro dos fios estão produzindo campos magnéticos e podemos rastrear esses campos magnéticos de forma não invasiva. E somos capazes de ver dentro de algumas novas técnicas de embalagem sem usar raios Xque pode ser prejudicial.
Quais são algumas outras indústrias em que os sensores quânticos podem ter um impacto?
Stein: Estamos explorando áreas como obras de arte e objetos de alto valor. Toda a tinta tem algumas propriedades magnéticas e, com nossa extrema sensibilidade, potencialmente podemos ver onde a tinta está se degradando, ou talvez até onde Van Gogh começou outra coisa e mudou de idéia ao longo do caminho.
Outra área emocionante é na biografia. Uma das hipóteses que temos é que as células tumorais carregam um nível mais alto de ferro do que as células saudáveis. Então, potencialmente, poderíamos usar nossas ferramentas para patologia.
Para que vem a seguir Sensor quântico?
Stein: Também estamos olhando para outros materiais, como carboneto de silício e grafeno.
Penso que, à medida que os avanços do detecção quântica e começam a fornecer mais soluções, as pessoas estarão mais conscientes do que isso pode realmente fazer. Ainda é preciso muito dinheiro e desenvolvimento de tecnologia, mas é muito mais curto, na minha opinião, do que computação quântica.
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