KIT ontwikkelt kwantumsensor

KwantumsensorAan het Karlsruher instituut voor technologie (KIT) is een sensor ontwikkeld, waar, in principe, op kwantumniveau metingen mee kunnen worden verricht. Bij dit onderzoek is samengewerkt met instituten uit Frankrijk. De uiterst minuscule sensor bestaat uit twee metaalelektroden op zo’n 1 mikrometer (eenduizendste millimeter) van elkaar, die verbonden zijn door een koolstofnanobuisje. In dat buisje is een organisch molecuul gestopt dat een magnetisch metaalatoom bevat. Het buisje wordt in trilling gebracht. Een extern magneetveld beïnvloedt die trilling en daarmee de geleidbaarheid van het nanobuisje. Op die manier zou het omslaan van een elektronspin kunnen worden gedetecteerd.
Die sterke wisselwerking tussen een magnetische spin en een trilling, zou de sensor geschikt maken voor een aantal interessante toepassingsgebieden, zo verwacht het KIT. Zo zou de massa van afzonderlijke moleculen kunnen worden gemeten of zouden magnetische krachten in de nanowereld kunnen worden bepaald. Ook denken de onderzoekers als toepassing aan kwantumbits, de basiseenheid in een kwantumcomputer.
In een artikel in Nature Nanotechnology onderstrepen onderzoeksleider Mario Ruben en medewerkers het belang van dergelijke ontwikkelingen in de kwantumwereld, waarmee nanoeffecten in de wereld van alledag zouden kunnen worden gebruikt. De koppeling van elektronspin, draaiing en trilling zou tot toepassingen kunnen leiden die geen ekwivalent hebben in de macrowereld, zo speculeren de onderzoekers.
Bron: Alpha Galileo