一场实验室意外爆炸事故，解决了58年量子难题

我们熟知的核磁共振是靠磁场来操控原子、电子的自旋来实现的。

所谓自旋可以把原子或者电子想象成一个高速旋转的陀螺，带电的旋转陀螺就会产生磁场，让原子和电子像一个小磁针，而旋转轴的方向就是磁针的指向。

过去，我们操控这些小磁针指向只能靠强大的磁场，然而制造强磁场需要大电流，而且磁场很难控制在一个狭小的区域内，无法对单个原子进行精确操控。

这就好比我们要晃动台球桌上的某个球，但是不得不晃动整个桌子，其他球也会跟着动起来。而核电共振相当于给你一个台球杆，精确打到你要击中的球。

文章的通讯作者Andrea Morello教授这样解释。

 

场可以在微小电极的尖端产生，并且电场强度随着远离尖端而急剧下降，从而把电场控制在一个极小的范围内。

Morello的团队就是在硅纳米电子器件上用尖端产生的电池对单个原子进行控制。

一次偶然的发现

核电共振的研究一蛰伏就是几十年。Morello教授的团队过去一直在研究核磁共振，核电共振并不是他们的研究方向。

起初他们是在锑（Sb）原子核上进行核磁共振。最初的研究目标是探索核自旋的混沌行为所决定的量子世界和经典世界之间的边界。

论文第一作者Serwan Asaad博士说：“这纯粹是一个好奇心驱动的项目，没有考虑应用。”

为了研究锑原子，他们需要制造很强的磁场，所以要向线圈通入大电流，而这个大电流让线圈爆炸了。

如果是在一般情况下，实验等于失败，仪器也报废了。但他们仍然坚持继续对锑原子做实验。

由于线圈被炸毁，没了磁场，却阴差阳错地在锑原子周围产出了一个强大的电场，这个电场让核自旋产生了相干信号，而且退相干时间长达0.1秒

（编辑：漯河站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!