O truque da uva micro-ondas também mostra sua promessa como ressonadores de micro-ondas alternativos para aplicações de detecção quântica, de acordo com os autores deste último artigo. Essas aplicações incluem tecnologia de satélite, masers, detecção de fótons de micro-ondas, caça a áxions (um candidato à matéria escura) e vários sistemas quânticos, além de impulsionar o spin em qubits supercondutores para computação quântica, entre outros.
Pesquisas anteriores investigaram especificamente os campos elétricos por trás do efeito do plasma. “Mostramos que os pares de uvas também podem aumentar os campos magnéticos que são cruciais para aplicações de detecção quântica”, disse o co-autor Ali Fawazestudante de pós-graduação na Universidade Macquarie.
Fawaz e co-autores usaram nanodiamantes especialmente fabricados para seus experimentos. Ao contrário dos diamantes puros, que são incolores, alguns dos átomos de carbono dos nanodiamantes foram substituídos, criando pequenos centros de defeitos que agem como pequenos ímãs, tornando-os ideais para detecção quântica. Safiras são normalmente usadas para esse fim, mas Fawaz et al. percebi que a água conduz energia de microondas melhor do que as safiras – e as uvas são principalmente água.
Então a equipe colocou um nanodiamante sobre uma fina fibra de vidro e o colocou entre duas uvas. Em seguida, eles lançaram luz laser verde através da fibra, fazendo com que os centros dos defeitos brilhassem em vermelho. Medir o brilho revelou-lhes a força do campo magnético em torno das uvas, que se revelou duas vezes mais forte com as uvas do que sem elas.
O tamanho e a forma das uvas utilizadas nas experiências revelaram-se cruciais; eles devem ter cerca de 27 milímetros de comprimento para obter energia de micro-ondas concentrada na frequência certa para o sensor quântico. O maior problema é que o uso das uvas se mostrou menos estável e com maior perda de energia. Pesquisas futuras podem identificar materiais potenciais mais confiáveis para alcançar um efeito semelhante.
DOI: Revisão Física Aplicada, 2024. 10.1103/PhysRevApplied.22.064078 (Sobre DOI).
