新型低温纳米定位器有助于推动量子扫描探针显微镜的发展
荷兰低温物理工具初创公司Onnes Technologies开发了一种创新的新型低温纳米定位器,它的推出有助于推动量子扫描探针显微镜(qSPM)领域的发展。该工具能够定位并同时将热耗散限制在微瓦级,这最大限度地减少了对稀释制冷机有限可用冷却功率的影响。并且在该公司最近与Leiden Cryogenics合作发布的白皮书中证明了这一点。
借助qSPM,研究人员可以以前所未有的精度和准确度研究蛋白质复合物的结构,例如铁蛋白,这是人脑中与阿尔茨海默氏病有关的一种蛋白质。该工具可能会导致对该疾病有更好的了解,并最终有助于开发治疗和治愈方法。另外,qSPM也是表征Transmon量子比特设备中两级系统的一种很有前途的方法,这是量子计算目前遇到的主要障碍之一。利用qSPM,可以研究量子设备污染物的化学和结构起源,这些结果将成为优化制造工艺以获得更好量子硬件的基础。
首席执行官Max Kouwenhoven解释说:“我们即将进入扫描探针显微镜的新范式,可以利用量子增强的灵敏度来显著提高通常用于半导体、量子、二维材料和制药行业的显微镜的传感能力。然而,要实现运行这些量子增强传感器并实现其潜在应用所需的低温基础设施,我们首先要解决许多挑战。”
这些挑战之一与低温纳米定位有关,这是任何量子显微镜都非常重要的组成部分。量子扫描探针显微镜通常在低温下进行。在这些温度下,热能低于不同量子态之间的能量差,因此使量子效应在显微镜下可见。
Max继续说道:“你可以想象,这些形式的显微镜需要在毫开尔文温度下具有极高的热稳定性才能正常工作。该演示的结果对于qSPM领域非常有前途。这是实现单自旋分辨率道路上的一个重要里程碑,这项技术有望在某一天帮助研究人员改进量子计算设备和新药开发。”(编译:Qtech)