Преобразование частоты приводит сигнал в оптимальный диапазон устройства, обеспечивая более эффективное усиление, передачу или обнаружение.
Одна из идей для зондирования сигнала, заключается в том, чтобы преобразовать его вниз путем смешивания со смещающим переменным полем.Но есть одно НО классические методы смешивания частот являются сложными в контексте квантового зондирования, где наш сигнал может быть локализован на наномасштабе(или он сам является квантовым по своей природе).🩸
В любом случае смешивание с классической аппаратурой может оказаться невозможным.
Но не волнуйтесь эту проблему решили, представляя квантовое частотное смешивания в квантовых системах при нескольких движущих частотах . Идея исследователей была вдохновлена двухфотонными переходами, дополнительным состоянием, связанным с двумя уровнями датчика кубита
Здесь исследователи используют состояние в пространстве Флоке в качестве виртуального уровня при отображении этих переходов обратно в гильбертово пространство.
Вообще существуют и другие способы изменения частотной чувствительности некоторых квантовых датчиков, но они требуют использования больших устройств и сильных магнитных полей, которые размывают мелкие детали и делают невозможным достижение очень высокого разрешения, предлагаемые новой системой.
Для настройки датчика необходимо использовать сильное магнитное поле.В своих экспериментах ученые использовали специальное устройство, основанное на
массиве азотно-вакансионных центров в алмазе, широко используемую систему квантовых датчиков, и успешно продемонстрировала обнаружение сигнала с частотой 150 мегагерц, используя детектор кубитов с частотой 2,2 гигагерца — обнаружение, которое было бы невозможно без квантового мультиплексора. Затем они провели подробный анализ процесса, разработав теоретическую основу, основанную на теории Флоке, и проверили численные предсказания этой теории в серии экспериментов.Хотя интуитивную картину квантового зондирования с помощью квантового смешивания частот легко понять , оценка его эффективность и разработка наиболее эффективных протоколов требует более глубокого анализа динамики, который может быть получен путем разработки модифицированной многомодовой теории Флоке.
Эта более полная картина в дальнейшем обеспечивает понимание, позволяющее разработать протокол для произвольно-частотной векторной магнитометрии.Как итог 🧪
Эта система может открыть новые области применения в биомедицинских областях, потому что она может сделать доступным диапазон частот электрической или магнитной активности на уровне отдельной клетки.Было бы очень сложно получить полезное разрешение таких сигналов с использованием современных систем квантового зондирования.
Возможно использование этой системы для обнаружения выходных сигналов от одного нейрона в ответ, например, на какой-либо стимул, который обычно включает много шума, что затрудняет выделение таких сигналов.
Систему также можно использовать для подробной характеристики поведения экзотических материалов, таких как двумерные материалы, которые интенсивно изучаются на предмет их электромагнитных, оптических и физических свойств.На этом думаю все. Для математических и тех подробностей читайте статью ниже🔑
Спасибо за прочтение.❤️
И помните может Алиса упав в кроличью нору и увидела чудный сад за маленькой дверью . Но самое интересное ее ждало именно за большой🎀🚪
#news #electromagnetism #quantum_mechanics #qubit