Квантово устройство с размер на грейпфрут картографира земното магнитно поле от космоса

Квантово устройство, използващо дефекти в диамант, е измерило земното магнитно поле от борда на Международната космическа станция, пише изданието Science News. Модулът Oscar-Qube с размер колкото на малък грейпфрут, или около 10 сантиметра в диаметър, е демонстрирал възможностите на тази технология. Той е работил стабилно в продължение на 10 месеца на събиране на данни през 2021 и 2022 г., като измерванията му съвпадат с предишни оценки на магнитното поле, съобщават инженерът Ярослав Хруби от университета в Хаселт, Белгия, и негови колеги в публикация в списанието Physical Review Applied.
Космическите измервания на земното магнитно поле обикновено изискват големи и сложни спътници. Квантовите сензори обаче могат да бъдат значително по-малки, по-чувствителни и по-стабилни при работа, наред с други предимства.
Сензорът на Oscar-Qube е изграден от диамант с размер на лещено зърно, в чиято кристална решетка има дефекти - липсващ въглероден атом и съседен азотен атом, който замества друг въглероден. Тези дефекти се държат като квантови частици с енергийни нива, подобни на тези на атома.
Магнитните полета променят тези енергийни нива, което позволява засичане на вариациите в земното магнитно поле чрез измерване на светлината, излъчвана при облъчване на диаманта с лазер и микровълни.
„Земното магнитно поле е изключително интересно за измерване, защото съдържа много информация“, казва Хруби. Движенията в скалите в земната кора, космическото време и океанските приливи влияят върху магнитното поле. Картите на това поле могат да се използват и за навигация, например при липса на GPS.