하버드 물리학자들, 고급 센싱을 위한 양자 얽힘의 손쉬운 경로 마련
Seoul하버드의 물리학자들이 양자 센싱에서 스핀 스퀴즈를 더 쉽게 사용할 수 있게 발전시켰습니다. 스핀 스퀴즈는 측정의 정밀도를 높이기 위해 입자 그룹을 제어하는 방법을 포함합니다. 이러한 개선은 특히 높은 정확도가 중요한 양자 센싱 분야에서 유용합니다.
과학자들은 스핀 스퀴징을 달성하는 것이 이전에 생각했던 것보다 더 쉽다는 것을 발견했습니다. 보통 스핀 스퀴징은 입자 사이의 복잡한 "모두와 모두의 상호작용"이 필요했습니다. 그러나 새로운 연구에 따르면 스핀 스퀴징은 일반적인 자석에서 볼 수 있는 페로자기성을 사용하여 수행할 수 있으며, 이로 인해 과정이 훨씬 단순해졌습니다.
이 발견의 주요 사항은 다음과 같습니다:
- 스핀 스퀴징은 양자 상태를 조작하여 측정 정확도를 높이는 기술입니다.
- 모든 상호작용이 필수는 아닌데, 강자성 상호작용으로도 충분합니다.
- 이 기술은 휴대 가능하고 정밀한 양자 센서를 개발할 수 있는 새로운 가능성을 열어줍니다.
이 획기적인 발전은 실질적인 이점을 제공합니다. 스핀 스퀴즈를 보다 쉽게 사용할 수 있게 되어 더 많은 연구자들이 매우 민감한 양자 센서를 개발할 수 있습니다. 이러한 센서는 생물의학 이미징, 원자 시계, 중력파 탐지와 같은 분야에서 유용하게 사용됩니다. 다이아몬드 내 질소 빈자리를 활용한 효과적인 양자 센서가 이 새로운 기술로 이미 테스트되고 있습니다.
스핀 스퀴징에 대한 요구 조건이 완화됨으로써, 우리는 더 유연한 양자 기기를 개발할 수 있습니다. 복잡한 입자 상호작용의 필요성을 줄이면 양자 기술을 창조하고 확장하는 것이 더 간단해집니다. 이는 많은 도구의 개발 속도를 높일 수 있어, 고급 양자 센서 장비들이 연구실에서 실용적인 사용으로 빠르게 전환될 수 있게 합니다.
이 연구는 육군 연구소, 해군 연구소, 에너지부, 국방부, 그리고 국립 과학 재단과 같은 여러 연방 기관들의 지원을 받았습니다. 이러한 지원은 국방 및 국가 안보에 중요한 영향을 미칠 수 있는 양자 감지 기술 개발의 중요성을 강조합니다.
하버드 물리학자들이 양자 측정의 정확성을 높이는 '스핀 압착'을 더욱 간단하게 구현할 수 있는 방법을 개발했습니다. 이들은 강자성을 활용한 새로운 방법을 발견했으며, 이는 고정밀 양자 센서를 보다 널리 보급할 수 있게 하여 다양한 과학 및 산업 분야에 영향을 미칠 수 있습니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1038/s41567-024-02562-5및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Maxwell Block, Bingtian Ye, Brenden Roberts, Sabrina Chern, Weijie Wu, Zilin Wang, Lode Pollet, Emily J. Davis, Bertrand I. Halperin, Norman Y. Yao. Scalable spin squeezing from finite-temperature easy-plane magnetism. Nature Physics, 2024; DOI: 10.1038/s41567-024-02562-5
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