توسعه میکروسکوپ کوانتومیِ الماسیِ بومی هند
- هند
با هدف ارتقای قابلیتهای هند در حوزه کوانتوم و تصویربرداری پیشرفته، محققان این کشور موفق به ساخت نخستین میکروسکوپ الماسی کوانتومیِ بومی شدهاند؛ دستاوردی مهم که در چارچوب «ماموریت ملی کوانتوم» توسعه یافته است. عملکرد این میکروسکوپ، بر پایه یک پدیده نوین موسوم به مراکز خالی نیتروژن (Nitrogen-Vacancy centers) شکل گرفته است. پدیده مذکور، یک حالت کوانتومی در ساختار بلور الماس است که در آن، یک اتم نیتروژن بهجای یکی از اتمهای کربن قرار میگیرد و کنار آن یک جایخالی ایجاد میشود و در نهایت یک نقص اتمی (Atomic Defect) با ویژگیهای کوانتومی بسیار پایدار بهوجود میآید. نقص اتمی یاد شده باعث میشود نقاط کوانتومی نسبت به تغییرات میدانهای مغناطیسی، الکتریکی یا حرارتی فوقالعاده حساس باشند و بتوانند از طریق رزونانس مغناطیسی نوری، اطلاعات دقیق میدانهای مغناطیسی را بهصورت نوری آشکار کنند. فناوری مذکور، امکان تصویربرداری سهبعدی میدانهای مغناطیسی در مقیاس نانو را فراهم میکند و رفتاری مشابه یک میکروسکوپ نوری دارد، با این تفاوت که میتواند فعالیتهای مغناطیسی را در لایههای بسیار عمیق ماده آشکار کند. این قابلیت در حوزههایی مانند علوم اعصاب، مطالعه مواد پیشرفته و بهویژه عیبیابی غیرمخرب تراشههای نیمهرسانا اهمیت ویژهای دارد؛ زیرا قادر است ساختارهای چندلایه را در تراشهها با دقت بالا شناسایی کند. در شرایطی که معماریهای سهبعدی تراشهها و پردازندهها روزبهروز پیچیدهتر میشوند و ابزارهای متعارف توان مشاهده میدانهای مغناطیسی عمیق را ندارند، این میکروسکوپ یک راهحل تحولآفرین را برای نقشهبرداری دقیق سهبعدی در ریزالکترونیک و سامانههای ذخیره انرژی ارائه میدهد. محققان قصد دارند این فناوری را با الگوهای هوشمصنوعی و الگوریتمهای یادگیری ماشین ادغام کنند تا کاربردهای آن گسترش یابد. افزونبراین، دستاورد مذکور موفق به ثبت نخستین اختراع رسمی هند در حوزه «میکروسکوپ الماسی کوانتومی» شده که نشاندهنده تقویت جایگاه این کشور در توسعه فناوریهای بومی کوانتومی و سامانههای تصویربرداری نسل جدید است.
-
کد خبر 5384-20251121
