科學家用單原子測量技術揭開高靈敏度的3D技術

【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】格里菲思大學的研究人員與澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)合作，公布了一項驚人精確的科學測量技術，該技術使用單個原子作為感測器，靈敏度下降到100 zeptoNewtons。使用高度微型化的節段式菲涅耳透鏡——一個多世紀以來在lighsses中使用的同樣的設計——使單個原子的高質量圖像得以實現，科學家們已經能夠在三維空間中探測到納米精確的位置位移。量子動力學中心的Erik Streed博士說：原子失去了一個電子，所以它對電場非常敏感，通過測量位移，已經建立了一個非常靈敏的測量電場力的工具。

100 zeptoNewtons是一種非常小的力量。這和布里斯班和堪培拉的一個人的重力是一樣的。它可以用來研究表面上發生的事情，這將有助於縮小離子陷阱類型量子計算機和其他量子裝置。自2011年以來，格里菲斯研究人員一直在研究這種透鏡在量子物理學中的應用，但這是他們第一次被用於在感知影響特定原子的力量時達到如此高的精確度。通過有意地將他們的光學部分移出焦點，研究人員能夠測量所有三維空間的位移，第三個方向是由原子轉移到焦點或更遠的焦點所決定的。

除了研究磁性、原子、量子和表面現象基礎物理的應用，斯特瑞德博士還在格里菲思的Glycomics研究所工作，以適應這類量子技術用於醫學和生物研究。有興趣把它發展成為一種工具，用來測量單個孤立的生物分子以外的電場，比如偶極時刻，作為一種新的方式來幫助理解它們的行為。這一技術提高的準確性正是由於使用了一個單獨的原子作為獲得這些測量值的「探針」。先前的技術與此類似，使用了許多原子作為電力感測器，並且僅限於一個維度。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：Science Advances

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：格里菲斯大學

編譯：光量子

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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