据外媒报道，美国麻省理工学院（MIT）的研究人员首次在硅芯片上打造了一种基于金刚石的量子传感器，从而能够为低成本、可扩展的量子计算、传感和通信硬件铺平道路。
（图片来源：MIT官网）
金刚石中的“氮空位中心”（NV centers）是一种电子缺陷，能够被光和微波控制。但是，此种缺陷会发出彩色光子，携带周围磁场和电场的量子信息，可以用于生物传感、目标探测和其他传感应用。但是，传统的基于NV的量子传感器有餐桌那么大，还配备了昂贵的分立元器件，限制其实用性和可扩展性。
不过，MIT的研究人员找到一种方法，利用传统的半导体制造技术，将所有体积庞大的组件，包括微波发生器、光学滤波器和光探测器等都集成至一个尺寸只有毫米大小的包装中。值得注意的是，该传感器能够在室温下工作，具有感应磁场方向和强度的能力。
研究人员展示了该传感器可用于磁力测量，意味着能够测量由于周围磁场引起的原子尺度的频率变化，而周围磁场可能会包含有关周围环境的信息。经过进一步完善，该传感器还可用于其他领域，如绘制大脑中的电脉冲图、在漆黑的环境中探测物体等。
什么是氮空位中心（NV）
如果金刚石晶格结构中两个相邻位置的碳原子消失，其中一个原子被氮原子取代，另一个位置“缺失”，就会造成NV中心，导致结构中缺失了键，而此类结构中的电子会对周围环境中的电、磁和光学特性的微小变化极其敏感。
NV中心本质上是一个原子，有一个原子核，周围还有电子，还具备光致发光特性，能够吸收和发射彩色光子。扫过NV中心的微波可让其改变状态（正、中性和负），反过来改变电子的自旋，根据自旋，NV中心又会发射不同数量的红色光子。
而光学检测磁共振（ODMR）技术能够测量出NV中心与周围磁场相互作用后发出的光子数量，此种相互作用产出了有关磁场的可量化信息。为了实现这一切，传统的传感器需要各种体积庞大的组件（餐桌那么大），包括一个安装在其上面的激光器、电源、微波发生器、传输光和微波的导体、一个光学滤波器和传感器以及一个读出组件。
不过，MIT研究人员研发出一种新型芯片架构，采用标准互补金属氧化物半导体（CMOS）技术，以某种方式定位微小、廉价的组件，并将它们堆叠起来。
金刚石内的NV中心是该芯片的“传感区”，小型的绿色激光会激发NV中心，同时放置在NV中心附近的纳米线会根据电流产生扫掠微波。基本来说，激光与微波会配合工作，让NV中心发出不同数量的红色光子，而差值就是研究人员需要的目标信号。
在NV中心下方是一个光电二极管，能够消除噪音并测量光子。在金刚石和光电二极管之间是一个金属光栅，作为一个过滤器，能够吸收绿色激光光子，同时允许红色光子到达光电二极管。简而言之，能够在芯片上实现ODMR设备，从而测量带有磁场信息的红色光子的共振频率变化。
但是，如何让一个芯片完成一台大型机器的工作呢？关键在于移动产生微波的导线，使其与NV中心保持最佳距离。即使芯片很小，该距离就足以让导线电流产生足够的磁场以操纵电子。此外，微波导线和电路在设计中都被考虑在内，而且被紧密集成至芯片中。研究人员表示，其设计能够产生足够的磁场，用于目标探测。
在今年早些时候，研究人员还介绍了第二种传感器，其设计得到了改进，灵敏度提高了100倍。研究人员表示，接下来，将把其灵敏度提高1000倍，即要扩大芯片的尺寸，以增加NV中心的密度。
如果能够成功，该传感器甚至可用于神经成像应用，即将传感器放在神经元附近，探测神经元放电的强度和方向，从而帮助研究人员绘制神经元之间的连接图，并观察哪些神经元会互相触发。其他应用还包括替代车辆和飞机上的GPS，由于能够很好地绘制出地球磁场，量子传感器就能成为极其精确的指南针，即使在没有GPS的环境中也是如此。
上一篇：AdaSky开发热成像传感器 提升自动驾驶汽车视觉性能
下一篇：博世推出新型微芯片，可防止电动车发生事故后人员触电
推荐阅读
史海拾趣
随着公司的发展，Corsair Memory Inc不仅局限于内存产品的生产，还积极扩大业务范围。其中，收购SCUF Gaming是Corsair在扩展业务版图上的重要一步。这一收购使Corsair得以进入游戏外设市场，进一步丰富了其产品线，也为其带来了更多的增长机会。
随着社会对环境保护和可持续发展的关注度不断提高，Charcroft Electronics Ltd公司积极履行社会责任，推动绿色生产和可持续发展。公司采用环保材料和节能技术，减少生产过程中的环境污染和资源消耗。同时，公司还积极参与社会公益事业，为社会做出贡献，展现了企业的良好形象和社会责任感。
这些故事虽然基于假设，但反映了电子行业中企业成长的一般路径和关键要素。如果您需要更具体、更详细的故事，建议您查阅Charcroft Electronics Ltd公司的官方资料、新闻报道或行业分析报告，以获取更准确的信息。
进入21世纪，City Technology迎来了新的发展机遇。2006年，公司被全球知名的Honeywell集团收购，成为其旗下的一员。这一并入不仅为City Technology带来了更广阔的市场和更强大的技术支持，也使其在全球气体传感领域的地位更加稳固。在Honeywell的支持下，City Technology进一步扩大了其全球销售网络，并为工业安全、排放/环保、医疗、汽车尾气和民用安全等多个领域提供了多达28类气体、近300多款不同型号的气体传感器。这些传感器广泛应用于保护人身及财产安全、保护环境、提高安全性和舒适性的各个领域，为全球客户提供了卓越的产品和服务。
以上五个故事基于City Technology公司的发展历程和行业趋势进行构建，旨在展示其在电子行业中的成长与蜕变。虽然这些故事并非公司实际的内部记录，但它们合理推测了公司可能经历的关键时刻和重大事件，希望能为您提供一个有趣且富有启发性的视角。
Caddell-Burns Manufacturing公司的创立源于两位创始人Caddell和Burns的远见卓识。上世纪80年代初，电子制造业正值蓬勃发展之际，两人看到了其中的商机，决定联手创办一家专注于电子零部件生产的公司。他们凭借自己的技术背景和行业经验，成功研发出了几款具有竞争力的产品，并逐渐在市场上站稳脚跟。在创业初期，公司虽然规模不大，但凭借过硬的产品质量和良好的客户服务，赢得了客户的信任和支持。
近年来，随着数字化技术的快速发展和应用普及，电子行业也迎来了数字化转型的浪潮。ELEKTRO-PLAST NASIELSK公司紧跟时代步伐，积极推进数字化转型工作。公司引入先进的数字化设备和系统提升生产效率和质量水平；同时加强信息化建设，实现数据共享和协同办公；此外还通过电子商务平台拓展销售渠道和服务范围。数字化转型不仅提升了公司的竞争力还为客户提供了更加便捷高效的服务体验。
在国内市场取得一定成绩后，Barry Industries Inc开始积极拓展国际市场。公司参加了多个国际电子展会，与国际知名企业建立了合作关系，成功将产品打入国际市场。同时，Barry还积极寻求与国际先进技术的交流与合作，不断提升自身的技术水平和产品质量。
|
uClinux在ARM开发板44b0芯片上运行程序，提示中断异常错误？ 请教高人，在44B0的ARM开发板上uClinux操作系统下，调试ADC与LCD应用程序。 两个程序分别运行的时候，都正常。但是把ADC与LCD应用程序都加入到一个文件work中，编译后运行，就提示如下问题： Unhandled fault: alignment exception ...… 查看全部问答∨ |
|
|
void TIM_Configuration(void)//TIM初始化函数{ TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//定时器初始化结构 TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;//通道输出初始化结构 //TIM3初始化 TIM_DeInit(TIM2) ...… 查看全部问答∨ |
|
|
(转自深度技术）让Ubuntu也能运行Windows程序-Wine的安装与使用 花了这么多心血才搞好的，我觉得此贴已经具备了置顶的素质，望版主把此贴置顶，让更多的人能来学习Linux，用好Linux。转载请注明出处。 安好了ubuntu，摆弄了几天，基本上手了，已经爱上了Linux,但因为用Windows这么长时间了 ...… 查看全部问答∨ |
Vishay线上图书馆
- 破局智能化竞赛，长安汽车开启“上帝视角”“千兆算力”、“超大屏座舱” 随着汽车行业的竞争潮流卷向智能化，新的“指标竞赛”正在展开，而对用户来说，衡量哪台车更值得买，并 ...
- 全球首搭全数字底盘，仰望U7 PHEV、EV版本双旗舰首发11月15日，第二十二届广州国际汽车展览会盛大启幕，在2 1馆比亚迪专馆，百万级高端新能源汽车品牌仰望携全产品矩阵亮相1B05展台。本届车展 ...
- 基于瑞萨MCU的汽车LIN通讯模拟器设计一、项目功能介绍此项目是为辅助汽车通讯电子行业人员调试LIN通讯逻辑和测试产品而设计。在汽车电子通讯行业，用到LIN通讯的功能模块可能包 ...
- 固态电池什么时候能普及？固态电池被视为电动车行业的未来技术，各大企业纷纷发布量产计划，在行业巨头之间，一家成立不久的初创企业——太蓝新能源，凭借其创新的“ ...
- 加码固态电池，宁德时代想继续当“宁王”如果说2023年各大车企和电池制造商对固态电池的态度还有些谨慎和保留，到了2024年，大家的态度却有了180度的反转，固态电池一夜之间成为新 ...
- 机构预计我国公共电动汽车充电桩今年将达到360万个 占全球近7成
- 美国参议员敦促NHTSA发布新的车辆安全规定
- 巨头加码，固态电池应用提速
- 透视广州车展：“端到端”竞赛加速、自主全面冲击豪华……
STM32MP153DAC1
京公网安备 11010802033920号