Facebook
Капитал страны
Капитал Страны
ENGLISH
Меню
25 НОЯ, 11:15 МСК
USD (ЦБ)    75,5379
EUR (ЦБ)    88,9960

25 НОЯ, 11:15 МСК
USD (ЦБ)    75,5379
EUR (ЦБ)    88,9960


Решена 58-летняя загадка квантовой физики. Ученые смогли революционизировать ядерный магнитный резонанс

11 Марта 2020 4951 0 Наука и технологии
Решена 58-летняя загадка квантовой физики. Ученые смогли революционизировать ядерный магнитный резонанс

Исследования, основанные на любопытстве, могут привести к захватывающим открытиям. Одним из них является случайный прорыв инженеров, которые непреднамеренно раскрыли 58-летнюю загадку в квантовой физике.

Как описано в журнале Nature, инженеры открыли, как управлять ядром одного атома, используя электрические, а не магнитные поля. Никто не мог сделать это на практике с того времени, как нобелевский лауреат Николас Бломберген предложил теоретическое решение задачи в 1961 году.

Открытие имеет большое значение. Оно упростит управление отдельными атомами, размещенными в наноэлектрических устройствах, с последствиями для перенастройки ядерного магнитного резонанса - техника, используемая в самых разных областях, таких как современная физика, медицина, химия и горное дело.

«Например, аппараты магнитно-резонансной томографии (МРТ) используются в больницах для создания трехмерных изображений внутренней части тела пациента без каких-либо надрезов», - говорит ведущий ученый проекта Андреа Морелло из Университета Нового Южного Уэльса. «Он работает, обнаруживая присутствие водородных ядерных спинов внутри тела и делает это, применяя импульсы колеблющихся магнитных полей. Мы обнаружили, что подобный результат может быть получен при использовании электрических, а не магнитных полей».

Хотя идея была теоретически предложена несколько десятилетий назад, оказалось, что применять ее на практике крайне сложно, так что, по словам Морелло, она было эффективно забыта на полвека.

«Наш эксперимент требует «пнуть» ядро очень сильными колеблющимися магнитными полями, чтобы сделать его эволюцию хаотичной. Но когда мы это сделали, мы случайно повредили антенну, которая доставляет эти магнитные поля к ядру», - рассказывает Морелло.

Поврежденная антенна может затем создавать только электрическое поле. Их удивило то, что эксперимент все еще работал.

Большая разница между электрическими и магнитными полями заключается в том, как они распространяются. Электрические поля создаются электродом и очень быстро исчезают, поэтому их намного легче экранировать, чем магнитные поля, которые распространяются намного дальше.

«Наше исследование включает в себя управление отдельными атомами в нанометровом масштабе для создания квантовых компьютеров и квантовых датчиков; способность обращаться к атомам с помощью электрических полей даст нам большое преимущество, потому что мы сможем локализовать поля вокруг каждого атома», - говорит Морелло.

Он сравнивает свой метод управление ядром атома с игрой в бильярд - использование магнитных полей - это все равно, что встряхнуть весь стол, который переместит все шары и испортит игру. Электрические же поля позволяют целенаправленно ударить по мячу, который надо переместить.

Морелло в восторге от потенциальных применений открытия, включая и создание датчиков электромагнитных полей с большей чувствительностью, пишет журнал Cosmos.

«И все это в простом электронном устройстве, изготовленном из кремния, с небольшим напряжением, приложенным к металлическому электроду!», - восклицает он.

Редакция

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий

Статьи

Власти вводят новый налог на зарплаты россиян

Власти вводят новый налог на зарплаты россиян
Экономика

Доллар рухнет до 70 рублей до конца этого года

Доллар рухнет до 70 рублей до конца этого года
Экономика

Дефицит рублей грозит банкам. Власти заберут из них 2 трлн руб.

Дефицит рублей грозит банкам. Власти заберут из них 2 трлн руб.
Экономика

Китай отказался выполнять контракт с «Газпромом»

Китай отказался выполнять контракт с «Газпромом»
Экономика 5

Новости бизнеса

Миллиарды импорта и сотни совместных компаний с Россией. Чем рискует Белоруссия в период кризиса

Миллиарды импорта и сотни совместных компаний с Россией. Чем рискует Белоруссия в период кризиса

Исследование: как изменились расходы компаний в пандемию

Исследование: как изменились расходы компаний в пандемию

Узнай, страна!

Фермеры Саратовской области получили гранты для развития животноводства

Фермеры Саратовской области получили гранты для развития животноводства

Два крупных комплекса для авиационной отрасли запущены во Владимирской области

Два крупных комплекса для авиационной отрасли запущены во Владимирской области
Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter