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欠陥のあるダイヤモンドは、完璧な量子センサーを作ります

量子センサーは、量子コンピューターの最大の障害（干渉、またはノイズを和らげる）を取り、それを強度に変えます。ノイズは、計算に使用する量子状態が環境からのわずかな障害の影響を受けるため、量子コンピューターを破壊します。しかし、量子センサーはこれらの障害を使用して、磁場と電界の極小変化を検出します。 Quantum Catalyzer（Q-CAT）のCEOであるAmanda Steinは、ダイヤモンドの量子欠陥に基づいたセンサーの意味のある市場を見つけるために取り組んでいます。 IEEEスペクトルそうすることの課題について彼女と話しました。 ダイヤモンドの欠陥はセンサーとしてどのように使用できますか？アマンダ・スタイン： 窒素吸気（NV）中心は、結晶格子の隣接する炭素原子が窒素原子と空孔、つまり炭素原子の欠落に置き換えられている特別に栽培されたダイヤモンドの欠陥です。 NVの欠陥は、堅牢なダイヤモンド宿主によって保護されているが、性別のエネルギーレベル、スピン、および個々の光子を吸収および放出する能力を示す優れた量子挙動を示すため、正確なセンシングを可能にします。たとえば、磁場の小さな変化は、NVのエネルギーレベルをシフトする可能性があり、これにより、NVが発する光子の速度の測定可能な変化が誘発されます。 量子センサーの恩恵を受けることができる産業をどのように見つけますか？ スタイン： ダイヤモンドセンサーが価値を追加できる領域を探します。ダイヤモンドは非常に堅牢な素材であるため、最大のエリアは頑丈な環境です。そのため、宇宙や石油とガスなどの産業。 ダイヤモンドセンサーは多くのキャリブレーションを必要とせず、技術的な進歩を備えてキャリブレーションを無料にすることができます。したがって、長期的な精度に適している可能性があります。また、1つのセンサーで磁場、温度、圧力、潜在的に均一な重力を検出できます。頑丈な環境では、複数のセンサーを1つだけに置き換えることが価値があります。 半導体業界に貢献している最初のスピンオフであるEuqlidは何ですか？スタイン： Quantum Diamond Microscopeと呼ばれるものを構築しました。これは、広い視野でミクロンスケールの解像度を持つ磁場の画像を作成できます。特に半導体の世界に適用される場合は、非常にユニークです。ワイヤ内に流れる電流は磁場を生成しており、これらの磁場を非侵襲的に追跡できます。そして、X線を使用せずにいくつかの新しいパッケージングテクニック内で見ることができます。 量子センサーが影響を与える可能性のある他の業界は何ですか？スタイン： アートワークや高価値のオブジェクトなどの領域を探索しています。すべての塗料にはいくつかの磁気特性があり、私たちの極端な感度により、塗料がどこに劣化しているのか、あるいはヴァン・ゴッホが他の何かを始めて、途中で彼の心を変えた場所を見ることができました。 別のエキサイティングなエリアはバイオです。私たちが持っている仮説の1つは、腫瘍細胞が健康な細胞よりも高いレベルの鉄を運ぶということです。そのため、病理学にツールを使用できます。 量子センシングの次は何ですか？スタイン： また、炭化シリコンやグラフェンなどの他の材料を検討しています。 量子センシングが進歩し、より多くのソリューションを提供し始めると、人々は実際に何ができるかをよりよく認識するでしょう。それはまだ多くのお金と技術開発を必要としますが、私の意見では、量子コンピューティングよりもはるかに近い期間です。 サイトの記事からウェブ上の関連記事 #欠陥のあるダイヤモンドは完璧な量子センサーを作ります