Возможно, обычный виноград сможет улучшить сложные технологии, например, те, что применяются в квантовой науке. Ученые из Университета Маккуори в Австралии продемонстрировали это в своем недавнем исследовании. Это открытие может сделать квантовые датчики более эффективными и поспособствовать созданию более компактных и доступных научных приборов.
Простые фрукты с неожиданными свойствами
В магазинах виноград обычно воспринимают как сухофрукты, джем или сок. Но в мире квантовой науки эти ягоды проявляют удивительные особенности.
Учёные заметили, что эти фрукты, состоящие в основном из воды, особенно эффективно концентрируют микроволновую энергию. Вода обладает уникальными свойствами, позволяющими ей манипулировать магнитными полями мощнее, чем сапфир и другие традиционно используемые материалы. Это делает виноград идеальным инструментом для экспериментов с передовыми технологиями обнаружения, такими как квантовые датчики.
Квантовые технологии
Как виноград может оказывать влияние на такие передовые технологии, как квантовые датчики? Для понимания этого необходимо узнать, что представляет собой квантовый датчик. Это сверхчувствительные устройства, применяемые для измерения микроскопических явлений, например, магнитных полей в атомном масштабе. Квантовые датчики востребованы в различных областях, таких как медицина, научные исследования и навигационные технологии.
Команда Маккуори разработала инновационную методику для изучения поведения магнитных полей вокруг винограда. Для этого использовали специальные квантовые датчики из алмазов с атомными дефектами – вакантными азотными центрами. Эти центры действуют как компасы, способные измерять магнитные поля. Между двумя виноградинами исследователи разместили датчики и наблюдали яркое красное свечение при прохождении через них зеленого лазерного света. Важно отметить: присутствие винограда удваивало интенсивность магнитного поля, создаваемого микроволнами.
Почему это важно?
Открытие кажется абстрактным, однако оно открывает широкие возможности. Обычно квантовые датчики изготавливают из сапфира, который концентрирует микроволновую энергию на определенной частоте. Виноград благодаря высокому содержанию воды оказался более эффективным в этой роли. Такая эффективность может сделать квантовые датчики не только компактнее, но и дешевле и проще в производстве.
Представьте квантовый датчик, способный измерить сверхточные магнитные поля и быть размером с виноград. Такой прорыв может иметь огромное значение для многих технологий. В медицине более компактные квантовые датчики смогут использоваться для создания точных, доступных и недорогих сканеров. Такие же датчики могли бы оптимизировать навигационные системы для освоения космоса или помочь обнаружить землетрясения.
Еще один шаг к более эффективным устройствам
Виноградная вода лучше сапфира концентрирует микроволновую энергию, но менее стабильна и быстрее теряет её. Это затрудняет применение материала исследователями, которым требуются устойчивые к потере энергии вещества для практических целей.
Ученые из Университета Маккуори продолжают работу над созданием более стабильных материалов, сохраняющих преимущества воды. В ближайшем будущем это может привести к появлению еще более мощных квантовых датчиков и эффективных устройств обнаружения, что сделает эту технологию все более доступной и перспективной.