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新機械臂可高效精准助力量子實驗

2023年11月21日08:07 | 來源:科技日報
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  一種新的機械臂可能掌握著量子領域重大突破的關鍵。這種由英國布裡斯托爾大學研究團隊領導開發的機械臂,能讓科學家以前所未有的速度、細節和復雜性進行量子實驗。這項研究成果發表在新一期《先進科學》雜志上。

  從監測細胞健康狀況到太空通信,量子技術在現實世界中有許多潛在應用。量子實驗通常需要高度受限的環境,有時需要結合超低溫、原子尺度的相互作用和緊密相連的激光。通過將機器人功能構建到量子實驗中,這項研究開辟了在受限環境中整合多個量子自由度的機器人技術的前景,從而提高了量子技術應用中的原型設計速度、控制性和魯棒性。

  研究人員展示了一個裝有磁鐵的機械臂,它能在標准技術無法實現的條件下對氮空位中心量子磁強計進行敏化。機械臂上的高強度磁鐵可以任何角度放置在三維空間的任何位置,還能繞過障礙物。使用電極、激光器和鏡面等工具,機械臂可促進各種實驗裝置更精確地對准和操作。

  研究人員希望這項技術能夠改進各種量子傳感實驗,它也有望使這些實驗“走出”量子光學實驗室,找到更有用的應用,比如在細胞診斷中。

  由於機器人能夠高精度地在人體的復雜區域導航,它們在手術中的應用漸廣。這項研究証明了將機器人領域的發展帶入量子技術的重要性。機器人技術可提供比傳統方法更靈活、適應性更強的方法,這將加速量子技術跨領域的部署。憑借復雜的軟件堆棧和完善的開源硬件,在化學和生物科學的各種實驗環境中部署機器人技術變得越來越可行。(記者張佳欣)

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(責編:邢鄭、吳昊)

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