IBM利用磁共振对单个原子成像 未来可用于量子计算机
随着我们的设备尺寸越来越小,越来越复杂,用来制造它们的材料也越来越复杂。这意味着我们必须仔细地开发设计新材料。不同的显微技术,使科学家能够看到细胞中的遗传序列,原子力显微镜图像的分辨率甚至能达到原子级别。但IBM阿尔马登研究中心和首尔基础科学研究院的科学家,已经将成像技术向前推进了一步,开发出一种全新磁共振成像技术,能够提供物质前所未有的细节,甚至是样品中单个原子的细节。 虽然并非是最漂亮的科学设备,这台显微镜能够利用磁共振技术对单个原子成像 这一技术依赖于目前被广泛应用在医院中的M.R.I(磁共振成像)的基本物理原理。 当医生需要为患者检查体内是否有肿瘤、检测脑功能或对关节成像时,他们需要用到庞大的M.R.I.设备——在人体周围产生磁场。磁场会暂时破坏细胞中原子核内旋转的质子的运动状态,随后发出的短暂的射频能量脉冲使质子垂直于脉冲旋转。之后,质子会恢复正常运动状态,释放能量——可以通过传感器测量到并生成图像。 IBM的物理学家克里斯托弗·鲁兹(Christopher Lutz)表示,但是,为了收集足够的诊断数据,医院使用的M.R.I.设备必须扫描人体内数以十亿计的质子。所以他和他的同事决定将M.R.I设备的威力,封装在一种被称作扫描式隧道显微镜的专用仪器的探针上,了解它是否可以对单个原子成像。 |