(Phys.org):un equipo de investigadores con miembros de los Países Bajos, Australia, y el Reino Unido ha desarrollado una nueva forma de construir un sensor magnético extremadamente sensible. Como describen en su artículo publicado en la revista Nanotecnología de la naturaleza , sus sensores se basan en la detección con un solo espín electrónico utilizando medidas adaptativas en tiempo real.

El trabajo del equipo marca el desarrollo del primer sensor cuántico basado en el espín de un solo electrón, que en este caso, quedó atrapado en un centro de vacantes de nitrógeno de diamantes. Es tan sensible que es capaz de medir la fuerza de un campo magnético hasta los límites del descrito por la física cuántica.

El problema de intentar usar el espín de un electrón como sensor, por supuesto, es que hay que medirlo, lo que hace que el estado cuántico se vea afectado. Para solucionar este problema, los investigadores utilizaron un defecto de tamaño atómico en un diamante mantenido en un ambiente extremadamente frío:el giro en su defecto (nitrógeno vacío) no es muy sensible al ruido ambiental porque no tiene un giro nuclear neto. El sensor funciona tomando múltiples medidas cuando el electrón está expuesto al campo magnético, en el defecto de giro, usando configuraciones óptimas basadas en mediciones anteriores y luego ajustando las que vienen después de usar estadísticas bayesianas; se basa en interacciones de Zeeman, las investigaciones explican, que es lo que sucede cuando un electrón entra en un campo magnético. Las medidas reales se toman sometiendo el giro a la radiación de microondas, luego excitándolo con un láser y luego midiendo las señales fluorescentes que se producen. Luego, los datos se procesan (en un microprocesador estándar que programaron para sus propósitos) y los resultados se utilizan para establecer la configuración para la siguiente medición. etcétera.

El resultado es un sensor que es 100 veces más preciso que los sensores anteriores, aunque el equipo reconoce que para que sea útil, Tendrán que encontrar la manera de hacerlo utilizable a temperatura ambiente. Si pueden hacer eso, el sensor podría posiblemente usarse para obtener imágenes de la composición de moléculas individuales, o quizás como método para almacenar qubits en una computadora cuántica.

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