Разработан квантовый усилитель на основе алмаза

В физике слабые микроволновые сигналы могут быть усилены с минимальным добавленным шумом. Например, искусственные квантовые системы, основанные на сверхпроводящих цепях, могут усиливать и обнаруживать одиночные микроволны, хотя и при температурах в милликельвины. Исследователи могут использовать естественные квантовые системы для малошумящего микроволнового усиления за счет эффектов вынужденного излучения; однако они генерируют более высокий шум при функциональных возможностях выше 1 Кельвина. В этой новой работе, опубликованной в журнале Science Advances , Александр Шерман и группа ученых-химиков из Израильского технического технологического института в Хайфе использовали электронные спины в алмазе в качестве квантового микроволнового усилителя для работы с квантово-ограниченным внутренним шумом. выше температуры жидкого азота. Команда сообщила подробности о конструкции усилителя, коэффициенте усиления, полосе пропускания, мощности насыщения и шуме, чтобы облегчить недоступные до сих пор приложения в квантовой науке, технике и физике. Мазерная технология Связь в дальнем космосе, радиоастрономия и квантовые технологии зависят от достижений, которые облегчают усиление и обнаружение микроволновых сигналов с минимальным шумом. Эти приложения требуют очень слабого релевантного сигнала на уровне десятков сотен микроволновых фотонов в секунду. Любой шум, добавленный к сигналу в процессе усиления, может превысить потенциал обнаружения сигнала. Чтобы преодолеть это, ученые в настоящее время используют три различных типа усилителей для усиления и обнаружения микросигналов, добавляя при этом очень низкий уровень шума. Примеры включают обычные электронные усилители, усилители на основе сверхпроводящих цепей и параметрические усилители кинетической проводимости. Например, твердотельные мазеры эффективно работают при низких температурах, когда к сигналу добавляется несколько фотонов шума. В этой работе Шерман и его коллеги сделали мазерную технологию на шаг вперед, чтобы показать ее реальную функциональность как полное переосмысление ранее описанной работы той же группы. Результаты могут привести к реализации практического устройства, чьи свойства усиления и шума могут быть измерены для потенциальных приложений в квантовой науке. Новый мазерный прибор В то время как мазерная технология, которая использовалась до недавнего времени, основывалась на технологиях, разработанных в 1950-х и 1960-х годах , теперь она заменена обычными электронными усилителями для простоты функциональности. Квантовая технология может усиливать очень слабые микроволновые сигналы с производительностью, ограниченной квантовым шумом, для приложений по считыванию квантовых битов и для обнаружения темной материи. Однако их дальнейшее функционирование и область применения зависят от сверхнизких криогенных температур. В результате исследователи используют современные мазерные технологии в качестве решения. Команда разработала новый мазер для создания микроволнового усилителя с определенными р...

Разработан квантовый усилитель на основе алмаза

Сообщает android-robot.com

 

Опубликовано: 14:00, 20.12.2022

 

Новость из рубрики:

 

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

 
 

Разработан магнитометр, предназначенный для интеграции в микроэлектронные чипы 05:00, 03 Дек Разработан магнитометр, предназначенный для интеграции в микроэлектронные чипы Инженеры из отдела электронной инженерии UPC разработали новый тип магнитометра, который можно интегрировать в микроэлектронные чипы и который полнос...

Разработан проект порядка признания аудиторского заключения ненадлежащим 19:00, 11 Ноя Разработан проект порядка признания аудиторского заключения ненадлежащим Аудиторское заключение будет признаваться ненадлежащим по решению Комитета надзора в сфере оказания профессиональных услуг на финансовом рынке Банка ...