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加拿大-美國國際合作促使量子感應科技獲進展 / 滑鐵盧大學量子計算研究所 2011-12-22

Posted by HP 
加拿大滑鐵盧大學量子計算研究所(IQC)及美國國家標準暨科技研究所(National Institute of Standards and Technology,NIST)研究人員,在量子感應科技方面有了新的進展。此一進展可為工業界廣泛運用。

研究小組對中子干涉量度學(neutron interferometry)使用了一種新的方法。這種方法是使用中子波的性質來測量樣品材料的性能。以中子為探測器,研究人員能夠顯示一個樣品材料的許多性能資料,例如它的磁性及結構特性等。

不過,中子干涉量度學一直有一個困難:這些儀器對外在的干擾極為敏感,故必須設置於像碉堡一樣的大建築物中,完全隔絕最小的振動,及氣溫的變化。

由IQC研究員柯瑞(David Cory),普辛(Dmitry Pushin),及NIST研究員修伯爾(Michael Huber)等研究獲得的進展,可以使干擾儀對外在干擾有更大的抗力,因此不必設置於大型的類似碉堡建築物中。

來自於量子錯誤更正的靈感,研究人員修正了干擾儀本身。干擾儀的大小如同一個汽水罐,並有3條自表面突出的細小「矽葉片」(silicon blades)。這些葉片可以將一個中子光波一切為二。其中一道光波進入樣品材料,另一道對樣品材料進行測量。最後兩道光波匯合一處。

研究小組做出的修正,將干擾儀再加上第4個葉片,可以消除3個葉片干擾儀所受到的許多干擾。更佳的是,修正後的干擾儀可以設置更接近中子源處,增強資料輸出速度及準確性。

普辛表示,過去研究人員所做的實驗需時數個月,現在這些實驗的時間可以縮短到數週。普辛是IQC研究助理教授。

修正後的干擾儀,不需再設置於像碉堡一樣的建築中,而可設置於一個不比標準電冰箱大多少的單位中。

研究小組的技術及結果在「物理評論快報」(Physical Review Letters) 中有總結。最近亦在PhysOrg.com網站上有介紹。


資料來源:
滑鐵盧大學量子計算研究所 2011年12月22日