L’astuce du raisin micro-ondes montre également son potentiel en tant que résonateurs micro-ondes alternatifs pour les applications de détection quantique, selon les auteurs de ce dernier article. Ces applications incluent, entre autres, la technologie satellitaire, les masers, la détection de photons micro-ondes, la recherche d’axions (un candidat à la matière noire) et divers systèmes quantiques, ainsi que la rotation des qubits supraconducteurs pour l’informatique quantique.
Des recherches antérieures avaient spécifiquement étudié les champs électriques à l’origine de l’effet plasma. « Nous avons montré que les paires de raisins peuvent également améliorer les champs magnétiques qui sont cruciaux pour les applications de détection quantique », a déclaré le co-auteur Ali Fawazétudiant diplômé à l’Université Macquarie.
Fawaz et ses co-auteurs ont utilisé des nanodiamants spécialement fabriqués pour leurs expériences. Contrairement aux diamants purs, qui sont incolores, certains atomes de carbone des nanodiamants ont été remplacés, créant ainsi de minuscules centres de défauts qui agissent comme de minuscules aimants, ce qui les rend idéaux pour la détection quantique. Les saphirs sont généralement utilisés à cette fin, mais Fawaz et al. J’ai réalisé que l’eau conduit mieux l’énergie des micro-ondes que les saphirs et que les raisins sont principalement constitués d’eau.
L’équipe a donc placé un nanodiamant au sommet d’une fine fibre de verre et l’a placé entre deux raisins. Ensuite, ils ont projeté une lumière laser verte à travers la fibre, faisant briller les centres des défauts en rouge. La mesure de la luminosité leur a révélé la force du champ magnétique autour des raisins, qui s’est avérée deux fois plus forte avec les raisins que sans.
La taille et la forme des raisins utilisés dans les expériences se sont révélées cruciales ; ils doivent mesurer environ 27 millimètres de long pour obtenir une énergie micro-onde concentrée à la bonne fréquence pour le capteur quantique. Le plus gros problème est que l’utilisation des raisins s’est avérée moins stable avec plus de perte d’énergie. Des recherches futures pourraient identifier des matériaux potentiels plus fiables pour obtenir un effet similaire.
DOI : Examen physique appliqué, 2024. 10.1103/PhysRevApplied.22.064078 (À propos des DOI).
