게시 및 게시 날짜 : 2018/08/28

미세한 기계적 발진기실시간 바카라 사이트하여 성공적으로 제어 된 핵 자기 공명

-요소에서 개별적으로 핵 스핀을 조작하기위한 새로운 기술-

영어(NTT 사이트)

Nippon Telegraph and Telephone Co, Ltd "AIST")는 공동으로 고체를 형성하기 위해 미세한 기계적 변환기실시간 바카라 사이트합니다핵 자기 실시간 바카라 사이트*1이것은 세계에서 현상을 통제 한 첫 번째입니다

최근에, 초고속 계산, 양자 정보 통신을 허용하는 양자 컴퓨터와 같은 양자 기술, 절대 안전성이 될 것으로 예상되는 Quantum Computers 또는 매우 높은 민감성 탐지 기술을 제공하는 양자 센서양자 메모리*2의 중요성 관심을 끌고 있습니다 양자 메모리는 오랫동안 양자 상태를 유지할 수있는 요소이며, 고체 상태의 후보 중 하나입니다핵 스핀*3실시간 바카라 사이트하는 것이 제안되었습니다 이번에는 미세 기계적 진동기에 의해 야기 된 균주가 원소별로 핵 자기 공명의 주파수를 제어 할 수 있음을 실험적으로 보여 주었다 이 기술은 통합 장치에서 원하는 양자 메모리의 핵 스핀의 개별 작동을 가능하게하며, 고형 상태 장치실시간 바카라 사이트하여 양자 메모리를 실현하는 데 중요한 원소 기술이 될 것으로 예상됩니다

이 결과는 NTT에서 장치를 제조 및 측정하고 AIST의 이론적 계산을 기반으로 한 데이터 분석을 수행함으로써 얻어졌으며 British Scientific Journal Nature Communications (8 월 28 일)에 게시 될 예정입니다 이 연구의 일부는 과학 홍보를위한 일본 협회 (Chiyoda-Ku, 도쿄, 회장 : Satomi Susumu) 과학 연구를위한 보조금 (대표 : Hirayama Shoro, Tohoku University, 과학 대학원) 과학 연구의 일부로 수행되었습니다



1 배경

핵 스핀 (그림 1 (a)), 핵의 회전 운동은 자기장에 배치 될 때 본질적인 세차를 유발합니다 (그림 1 (b)) 이 세차는 장기간 상태를 유지할 수있는 특성을 사용하여 양자 정보를 기록하는 양자 정보와 자기 분야에 민감한 특성을 사용하는 자기장 센서와 같은 다양한 장치에 적용하는 데 주목했습니다 일반적으로, 핵 스핀을 조작하는 방법은 핵 자기 공명 방법으로, 전자기파가 자기장에서 세차로 공명합니다 그러나, 공기를 통해 쉽게 전파되는 균일하게 확산되는 자기장 및 전자기파실시간 바카라 사이트한 종래의 방법은 넓은 영역에 걸쳐 핵 자기 공명을 동시에 발생 시켰으므로, 많은 요소가 작은 칩에 배치되는 통합 회로에서 원하는 요소의 핵 스핀을 개별적으로 조작하기가 어려웠다

2 결과 요약

이러한 핵 스핀을 개별적으로 조작하기 위해, 우리는 핵 자기 실시간 바카라 사이트의 빈도가 고체의 변형으로 민감하게 변한다는 특성을 사용했다 재료에서 원하는 위치에서 인공적으로 변형을 생성함으로써, 원소별로 핵 자기 실시간 바카라 사이트을 제어 할 수있게된다 로컬 변형을 생성하기 위해, 우리는 나노 머시 닝 기술을 사용하여 더 세밀하고 정확하게 만듭니다기계식 트랜스 듀서*4를 제작했습니다 이실시간 바카라 사이트하여 구조가 진동 할 때 발생하는 주기적 변형으로 인해 핵 자기 공명을 제어하려고 시도했습니다 결과적으로, 새로운 핵 자기 공명은 진동으로 인한 공명 주파수의 조절과 진동 왜곡과 전자기파의 조합에 의해 야기된다사이드 밴드*5실시간 바카라 사이트)은 세계에서 가장 먼저 관찰되었습니다

3 실험 요약

생성 된 트랜스 듀서 (그림 2 (a))는Ryumochi Beam*6라는 구조가 있습니다 압전 반도체 인 미세 가공 갈륨 아르 세 나이드 (GAA)에 의해 생성되었다압전 효과*7실시간 바카라 사이트하여 이 구조를 전기적으로 진동시키기 위해, 빔 구조의 뿌리에서주기적인 변형이 생성 될 수 있으며 (그림 2 (b)),이 균주가 발생하는 재료에 포함 된 핵 스핀의 거동이 변경 될 수있다 실험에서, 우리는 세계에서 처음으로 주기적 변형 (도 3)으로 인한 자기 공명 주파수를 조절하는 데 성공했으며, 빔 구조의 진동 주파수의 편차에서 보조금 피크가 나타나는 측면 대다수 공명 (그림 4)이라고 불리는 새로운 핵 자기 공명 현상을 성공적으로 관찰했다 관찰 된 모든 실험 결과는 균주와 핵 스핀 사이의 상호 작용 모델에 기초하여 이론적 계산 결과와 잘 일치하며, 따라서 발진기에 의해 생성 된 변형의 효과가 효과라는 것이 입증되었다

4 기술 포인트

(1) 변형이 결정에서 발생할 때, 핵 스핀 주위의 원자의 배열은 핵 스핀의 상태를 변화시킨다 특히, 진동 균주 및 핵 스핀 상호 작용의 현상은 핵 음향 공명으로 알려져 있으며 50 년 이상 알려져있다 그러나, 핵 음향 공명을 사용하여 핵 스핀을 제어하기 위해서는 매우 큰 진동 변형 (음파)이 필요하며, 지금까지 생성하기가 쉽지 않았습니다 이 연구에서, 정상적인 음파보다 상당히 큰 변형률을 생성하기 위해 날카로운 공명 및 높은 제어 성을 갖는 기계적 변환기실시간 바카라 사이트하는 새로운 방법은 획기적인 획기적인 것이되었으며, 세계에서 처음으로 공명 주파수와 측면 대중의 변화를 관찰 할 수있었습니다

(2) 측반 실시간 바카라 사이트은 핵 스핀 및 진동 균주의 결합 된 효과에 의해 설명 된 새로운 핵 자기 실시간 바카라 사이트 현상이다 측반 실시간 바카라 사이트을 사용함으로써 원소별로 핵 스핀을 개별적으로 조작하고 핵 스핀의 방향을 반대로 읽어 핵 스핀에 정보를 읽고 쓰는 양자 기억 및 양자 센서를 다중화 및 통합하는 플랫폼으로 사용할 수 있습니다

5 미래 개발

기계식 트랜스 듀서는 트랜지스터와 마찬가지로 반도체 나노 기계 기술을 사용하여 제조되므로 반도체 칩에 통합 할 수 있습니다 이 기술을 사용하여 여러 장치에서 핵 스핀의 선택적 제어를 실현하고 양자 기억 및 양자 센서의 통합을위한 플랫폼으로 사용하는 것을 목표로합니다


그림 1 핵 스핀의 개념적 다이어그램
그림 1
그림 1 (a) 원자의 회로도 원자의 중심에는 원자 핵이 있으며,이 핵은 원자 유형에 의해 결정된 속도로 회전합니다 이 회전을 핵 스핀이라고합니다 (b) 핵 스핀의 세차 자기장이 핵에 적용될 때, 핵 스핀 성주의 회전 축은 프레임처럼 이 세차 기간은 자기장과 원자의 유형에 의해 결정되고, 핵 자기 실시간 바카라 사이트 기술을 사용하여 기간을 검사함으로써 원자를 식별 할 수있다

그림 2 : 제작 된 기계적 트랜스 듀서의 구조
그림 2
그림 2 : (a) 변형을 생성하는 데 사용되는 기계적 트랜스 듀서 구조의 전자 현미경 사진 (컬러는 의사 색상) 표면에 형성된 전극에 AC 전압을 적용하면 (그림의 왼쪽 상단의 노란색 부분)는 기계적 진동을 유발합니다 (b) 변형 발생의 개략도 중공이 지원되는 50 µm 길이의 잎 스프링 구조 (두 빔)가 위아래로 진동하여 뿌리에 변형이 생성됩니다 (c) 왜곡이 발생하는 지역의 확대 된 시야 전자기파 조사 안테나를 통해 교대 전류를 전달함으로써 전자기파를 방출하여 핵 자기 실시간 바카라 사이트을 유발합니다 이 시점에서 핵 스핀의 상태 변화는 저항 값의 변화로 감지됩니다

그림 3 : 진동 변형에 의한 핵 자기 실시간 바카라 사이트 주파수의 제어
그림 3
그림 3 : 진동 변형에 의한 핵 자기 실시간 바카라 사이트 주파수의 제어 비소 감지 (75as)의 핵 스핀의 실시간 바카라 사이트 주파수는 진동의 적용에 따라 변화합니다 오른쪽 다이어그램의 기호 (원, 사각형, 삼각형)는 피크의 중심 위치를 나타냅니다 기계적 진동이 증가함에 따라 빨간색 원에 표시된 실시간 바카라 사이트 피크의 위치가 변화하는 것으로 관찰된다

그림 4 편도 실시간 바카라 사이트
그림 4
그림 4 : 편도 실시간 바카라 사이트 기계적 변환기 및 전자기파에 의해 제공되는 진동 왜곡의 효과는 원래의 핵 자기 실시간 바카라 사이트 주파수 (FNMR) 일뿐 만 아니라 기계적 진동이있는 합계 주파수 (FNMR+FM) 및 차동 주파수 (FNMR - FM)의 위치에서 관찰되었다 이들은 측 파대 실시간 바카라 사이트이라고 불리며 핵 자기 실시간 바카라 사이트은 요소별로 제어 될 수 있음을 나타냅니다 (그림 3과 달리이 실험은69GA의 핵 스핀의 실시간 바카라 사이트을 측정합니다)


용어집

*1 핵 자기 실시간 바카라 사이트
14163_14372NMR : 핵 자기 실시간 바카라 사이트)라고합니다 NMR은 재료의 요소를 분석 할 수 있으며 다양한 응용 분야에서 사용되는 방법입니다 또한, 핵 자기 실시간 바카라 사이트 영상 (MRI : 자기 실시간 바카라 사이트 영상)는 의료 환경에서도 널리 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
*2 양자 메모리
계산 속도가 훨씬 빠를 것으로 예상되는 양자 컴퓨터와 일정 기간 동안 양자 정보를 보유 할 수있는 양자 메모리는 절대적인 기밀을 가질 것으로 예상되는 양자 컴퓨터에서 중요한 원소 기술로 관심을 끌고 있습니다 양자 기억에 대한 가장 중요한 요구 사항은 양자 상태를 오랫동안 유지할 수 있지만이 물리적 시스템의 후보로서 핵 스핀이 예상된다는 것입니다 핵 스핀은 전자 스핀 크기의 약 1/1000의 자석을 가지며 전자의 회전 운동이기도하므로 외부 영향이 거의 없기 때문에 양자 상태를 오랫동안 유지할 가능성이 있습니다[참조로 돌아 가기]
*3 핵 스핀
모든 물질은 기본 단위로서 원자로 구성되지만 원자는 주위에 회전하는 전자와 중앙에 위치한 핵으로 구성됩니다 핵의 크기는 매우 작으며 원자의 직경의 약 1/3 (즉, 전자의 회전 궤도의 크기)이지만 지구와 달처럼 회전합니다 이 회전을 핵 스핀이라고합니다 핵 스핀의 크기는 원자의 유형에 의해 결정되며 특정 속도로 회전하지만, 방향은 고정되어 있지 않으며 자기장과 같은 외부 필드 및 전자와의 상호 작용으로 인해 시간이 지남에 따라 변화합니다[참조로 돌아 가기]
*4 기계식 트랜스 듀서 (기계식 변환기)
탄성 변형을 주기적으로 반복하여 기계적 진동이 계속되는 인공 구조 종 및 제로 폰과 같은 악기의 다이어프램은 또한 기계적 진동기의 유형입니다 최근 미세한 가공 기술의 발전으로 모발보다 작은 기계적 변환기를 반도체 칩에 통합 할 수있게되었습니다Micro-Electro-Mechanical Systems) 트랜스 듀서로서 실제 사용 중입니다 기계식 변환기의 가장 대표적인 형태 중 하나를 이중 헬드 빔이라고하며,이 연구에서도 사용되는이 연구에서도 사용되며 다리 및 제로 폰의 다이어프램과 유사한 모양이 있습니다[참조로 돌아 가기]
*5 사이드 밴드
두 가지 다른 주파수의 파도 효과의 혼합은 합 또는 차이 주파수의 파도 역할을하는 것을 의미합니다 친숙한 예는 무선 증폭 회로에 사용되며, 라디오 내부에서 생성 된 약간 낮은 주파수 신호로 공간을 통해 전파되는 무선 파를 혼합하여 증폭하기 쉬운 저주파 신호로 변환됩니다 이러한 방식으로 측반을 사용하면 신호를 다른 주파수로 변환 할 수 있지만 최근 양자 정보 기술에서는 측반을 사용하여 다양한 양자 정보를 변환하는 방법이 강조되고 있습니다 이 연구에서, 기계적 진동으로 인한 외부 적으로 적용된 전자기파와 진동 변형의 2 개의 파도 결합되며, 합 또는 차이의 빈도에서 새로운 핵 자기 실시간 바카라 사이트 신호가 관찰되었다[참조로 돌아 가기]
*6 두 Mochi Beams
마이크로 가공 기술을 사용하여 만든 기계적 변환기의 대표 구조 중 하나 고정 된 측면이있는 플레이트 스프링 구조로 구성되며 (그림 2 (b)), 다이어프램의 다이어프램과 같은 탄성 상향 및 아래 이동은 진동을 유발합니다 진동으로 인해 고정 된 부분 근처에 큰 변형이 적용되며,이 균주는 핵 자기 실시간 바카라 사이트을 위해 성공적으로 제어되었습니다[참조로 돌아 가기]
*7 압전 효과
객체 확장 또는 계약에 전압이 적용되는 현상을 압전 효과라고합니다 이러한 확장과 수축은 물체에 작용하는 힘을 전기적으로 유도 할 수있게한다 또한, 반대 효과실시간 바카라 사이트하여 진동을 전기적으로 감지 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]



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