Sınmayan kvant sensorları yeni texnologiyaların yolunu aça bilər!
29.10.2025 / Maraqlı məlumatlar
Kvant texnologiyalarında son irəliləyişlərə baxmayaraq, ən böyük çətinliklərdən biri həll olunmamış qalır: həddindən artıq təzyiq altında kvant davranışını etibarlı şəkildə ölçmək. Tədqiqatlar əhəmiyyətli dərəcədə məhdudlaşıb, çünki bu günə qədər istifadə edilən sensorlar bu şərtlərə tab gətirə bilmir. Lakin, Vaşinqton Universiteti tərəfindən aparılan yeni bir araşdırma bu vəziyyəti kökündən dəyişdirə biləcək bir inkişafa işarə edir. Tədqiqatçılar bor nitridindən hazırlanmış sınmayan yeni kvant sensorlarının Yer atmosferinin (30 GPa) 30.000 dəfə təzyiqə tab gətirə biləcəyini açıqlayıblar.
Nature Communications jurnalında dərc olunan araşdırmaya görə, bu sensorlar həddindən artıq təzyiqə məruz qalan materiallarda maqnit sahələrini, gərginliyi və digər fiziki dəyişiklikləri kvant dəqiqliyi ilə ölçə bilər. Bu texnologiya həm yüksək təzyiq altında maddənin davranışını anlamaqda, həm də yeni kvant cihazlarının hazırlanmasında inqilabi bir addım kimi qəbul edilir. Tədqiqat qrupu əvvəllər almaz kristallarının içərisində atom boşluqları yaratmaqla oxşar kvant sensorları hazırlamışdı. Lakin, almazların üçölçülü quruluşu sensorla araşdırılan material arasında məsafə yaratmaqla ölçmələrin həssaslığını məhdudlaşdırdı. Yeni metod bu çatışmazlığı aradan qaldırır. Alimlər neytron şüaları ilə cəmi bir neçə atom qalınlığında altıbucaqlı bor nitridi (hBN) təbəqələrini bombardman etməklə idarə olunan boşluqlar yaratdılar. Yaranan atom boşluqları elektron spinlərini kvant səviyyəsində ölçülə bilən siqnala çevirir. Sensorun ikiölçülü quruluşu sayəsində araşdırılan materialla sensor arasındakı məsafə bir nanometrdən də az ola bilər ki, bu da almaz əsaslı sensorlarla müqayisədə əhəmiyyətli bir üstünlük təmin edir.
Lakin, almaz hələ də sistemdə əsas rol oynayır. Tədqiqatçılar yüksək təzyiq yaratmaq üçün iki almaz səthindən ibarət almaz zindan hüceyrəsindən istifadə edirlər. Bu qurğuya yerləşdirilmiş bor nitrid sensorları indiyə qədər heç bir kvant ölçmə cihazının tab gətirə bilmədiyi təzyiq səviyyələrində işləməyə imkan verir. Laboratoriya sınaqlarında sensorlar ikiölçülü maqnit materialında son dərəcə kiçik maqnit sahəsindəki dəyişiklikləri uğurla aşkar ediblər. Tədqiqatçıların fikrincə, bu, yalnız başlanğıcdır. Gələcək təcrübələrdə komanda Yerin nüvəsindəki təzyiq şəraitinə bənzər təzyiq şəraitinə malik süxurları araşdırmağı planlaşdırır. Bu, zəlzələlər, yeraltı hərəkətlər və planetlərin əmələ gəlməsi prosesləri haqqında daha dəqiq məlumatlar əldə etməyə imkan verəcək. Tədqiqat qrupu bu texnologiyanın yalnız başlanğıc olduğunu vurğulayır. Növbəti məqsəd sensorları müxtəlif təzyiq kameraları ilə birləşdirmək və onları kvant texnologiyaları, materialşünaslıq, geologiya və hətta astronomiya kimi sahələrdə standart ölçmə vasitəsinə çevirməkdir.
