Du Jiangfeng, Shi Fazhan e um grupo de cientistas do Laboratório de Ressonância Micromagnética da Academia Chinesa de Ciências da Universidade de Ciência e Tecnologia da China conseguiram uma medição magnética que quebrou o limite quântico padrão, em um ambiente atmosférico em temperatura ambiente.
O resultado foi publicado na Science Advances sob o título “Batendo o limite quântico padrão em condições ambientais com spins de estado sólido”.
Com o intuito de romper o limite quântico, o experimento precisa atingir alta fidelidade na inicialização do estado de carga do centro vazio de nitrogênio, inicialização do spin elétron e spin nuclear, manipulação do pulso de radiofrequência de micro-ondas e medição do spin ao mesmo tempo, sendo uma tarefa de alta complexidade.
A equipe de pesquisa desenvolveu de forma abrangente uma série de tecnologias para superar esse problema. Os pesquisadores conseguiram romper com sucesso o limite quântico padrão no sistema de spin de estado sólido com base no centro vazio de nitrogênio.
Em um ambiente real ruidoso, a sensibilidade de 2 e 3 qubits para medição de fase ultrapassou os limites quânticos padrão de 1,79 dB e 2,77 dB, respectivamente. Usando 2 qubits para medir campos magnéticos reais, sua sensibilidade quebrou o padrão quântico de 0,87 dB.
A tecnologia usada nessa pesquisa tem muitas aplicações práticas, por exemplo, ela pode melhorar ainda mais a sensibilidade magnética de um único centro vazio de nitrogênio. A tecnologia desenvolvida neste trabalho pode naturalmente ser estendida a outros sistemas de spin no estado sólido, e tem um papel fundamental na promoção do desenvolvimento de medições de precisão quântica e computação quântica em sistemas de estado sólido.
Fonte: IT Home
