科学家为超灵敏量子传感器制造悬浮石墨板

悬浮是许多研究人员都希望得到的那种超能力。虽然有一个多种方式与重力，很少有人适合于那种超灵敏设备，这些设备可以从无束缚地漂浮在真空中中受益。

在日本冲绳科学技术研究所（OIST）的一个团队的带领下，一组研究人员找到了一种屏蔽薄晶圆的方法。石墨当它们自由地悬停在磁铁网格上方时，使它们更不容易受到干扰它们作为传感器的能力的电流的影响。

石墨是抗磁性，这意味着它推动磁场。将材料的薄片放在合适的铁磁材料上，您可以创建一个与周围环境没有联系的小平台。

去除周围的所有空气，悬停的碳晶片可以有效地与几乎所有碰撞粒子的颠簸和震动隔离开来，将其与周围环境隔离开来。

虽然这应该可以方便地感知从重力的拉力到量子活动，但石墨层内的电流会通过一种称为涡流阻尼的现象迫使系统损失能量。晶圆越大，这种效果越大。

为了解决这个问题，研究人员在一小块微观石墨珠上涂上了二氧化硅然后打蜡，使正方形成为电绝缘体，有助于防止系统快速能量损失。

“要达到这种精度水平，需要严格的工程设计，将平台与振动、磁场和电噪声等外部干扰隔离开来。”说理论物理学家Jason Twamley，来自OIST。

团队必须应对的另一个挑战是尽量减少运动或动能石墨片，如果该系统最终将用作足够精确的传感器以在量子尺度上进行测量，这一点至关重要。

通过创建反馈回路来减少这种能量，在反馈回路中，系统的运动受到持续监控，并且修改下面的磁场以保持石墨片尽可能静止。

“热量会导致运动，但通过持续监控并以纠正措施的形式向系统提供实时反馈，我们可以减少这种运动，”说特瓦姆利。

“反馈调整了系统的阻尼率，即它失去能量的速度，因此通过主动控制阻尼，我们降低了系统的动能，有效地冷却了它。”

对 p 具有精确的控制水平像这样的 latforms 对于回答一些最大的问题至关重要量子物理学并了解重力适合的位置。

该技术的使用方式之一是作为原子重力计，研究人员说：一种用于通过监测重力对单个原子的影响来测量重力的装置。事实上，通过更多的工作，它可以在灵敏度方面击败当前的重力仪。

“我们正在进行的工作的重点是改进这些系统，以释放这项技术的全部潜力，”说特瓦姆利。

该研究已发表在应用物理快报.

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