Австралийское научное издание Physical Review Applied опубликовало результаты нестандартного исследования специалистов Университета Маккуори, которые нашли неожиданное применение обычному винограду в квантовой физике.
Группа исследователей совершила прорыв в области квантовой сенсорики, продемонстрировав, как простые виноградины способны удвоить эффективность работы высокотехнологичных датчиков. Ключом к успеху стала способность парных плодов создавать мощные локальные концентрации магнитного поля в микроволновом диапазоне.
В ходе эксперимента учёные использовали инновационную систему на основе наноалмазов с азотно-вакансионными центрами. Подобные атомные дефекты выступают в роли миниатюрных магнитов, улавливающих малейшие колебания магнитных полей.
Экспериментальная установка представляла собой тончайшее стеклянное волокно с закреплённым на конце алмазным датчиком, помещённым между двумя виноградинами. При облучении зелёным лазером квантовые центры датчика начинали излучать красный свет, интенсивность которого напрямую зависела от силы окружающего микроволнового поля.
Исследователи подчеркнули важность точного подбора параметров виноградин. Оптимальная длина ягод составила 27 миллиметров – именно при таком размере достигалась максимальная концентрация микроволновой энергии на требуемой частоте.
«Водянистая структура виноградной мякоти превзошла традиционно применяемые в квантовых сенсорах сапфировые элементы», – отметили авторы работы. Открытие может привести к созданию более доступных и эффективных квантовых датчиков нового поколения.
