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Diamants S'avérant être le Meilleur Ami d'un Patient Aussi bien

Published on September 22, 2009 at 7:59 PM

Des Diamants, on lui a longtemps dit, est le meilleur ami d'une fille. Mais une équipe de recherche comprenant un physicien du National Institute of Standards and Technology (NIST) a récent le found* que les gemmes pourraient s'avérer pour être le meilleur ami d'un patient aussi bien.

Une vacance d'azote (petits cercles) dans un cristal de diamant se montre prometteur en tant que « mordu » pour des ordinateurs de tranche de temps en partie à cause de sa sensibilité grande à la sensibilité magnétique de zones-un qui pourrait également activer des études comme un IRM sur des objectifs aussi petits que les cellules vivantes ou les molécules uniques. Quand la lumière verte heurte la vacance d'azote, elle produit par fluorescence le rouge ; en trouvant des variations de cette fluorescence permettez aux scientifiques d'extraire son information. Crédit : J. Taylor, NIST

Le travail de l'équipe a l'objectif à long terme de développer des ordinateurs de tranche de temps, mais il a porté ses fruits qui peut avoir une application plus immédiate en sciences médicales. Leur qu'un candidat « tranche de temps mordue » a grand sensibilité de constatation aux champs magnétiques laisse entendre que les dispositifs comme un IRM qui peuvent sonder différentes molécules de médicament et cellules vivantes peuvent être possibles.

Le système de candidat, formé d'un atome d'azote logé dans un cristal de diamant, est prometteur non seulement parce qu'il peut sentir des variations d'atomique-échelle de magnétisme, mais également parce qu'il fonctionne à la température ambiante. La Plupart Des autres tels dispositifs ont utilisé ou dans le calcul de tranche de temps ou pour se sentir magnétique doit être refroidi presque à zéro absolu pour fonctionner, le rendant difficile de les mettre près du tissu sous tension. Cependant, utilisant l'azote comme senseur ou contact a pu éviter cette limitation.

Le Diamant, qui est constitué du carbone pur, a de temps en temps des imperfections minutieuses dans son réseau cristallin. Une impureté commune est une « vacance d'azote », dans laquelle deux atomes de carbone sont remplacés par un atome unique de l'azote, laissant l'autre espace d'atome de carbone vide. Les vacances d'emploi d'Azote sont en partie responsable du lustre célèbre du diamant, parce que elles sont réellement fluorescentes : quand la lumière verte les heurte, la lueur impaire excitable des électrons de l'atome deux d'azote un rouge brillant.

L'équipe peut employer des variations minces dans cette fluorescence pour déterminer la rotation magnétique d'un électron unique dans l'azote. La Rotation est une propriété de tranche de temps dont a une valeur ou « vers le haut » ou de « vers le bas, » et pourrait pour cette raison représenter un ou mettre dedans le calcul binaire. L'accomplissement récent de l'équipe était de transférer cette information de tranche de temps à plusieurs reprises entre l'électron d'azote et les noyaux des atomes de carbone adjacents, formant un petit circuit capable des fonctionnements de logique. L'Affichage de la tâche principale de l'information-un de la rotation d'un bit de tranche de temps pour une tranche de temps ordinateur-a été un défi intimidant, mais l'équipe a expliqué qu'en transférant l'information dans les deux sens entre l'électron et les noyaux, l'information pourrait être amplifiée, le facilitant beaucoup pour s'afficher.

Toujours, le physicien théorique Jacob Taylor de NIST a dit que les découvertes sont « évolutionnaires, non révolutionnaire » pour la tranche de temps calculant la zone et que le monde médical peut retirer les avantages pratiques de la découverte longtemps avant qu'un ordinateur fonctionnant de tranche de temps soit établi. Il envisage les senseurs diamant-dirigés réaliser les essais de résonance magnétique sur différentes cellules dans le fuselage, ou sur les molécules uniques les entreprises pharmaceutiques veulent vérifier-un le tri du balayeur d'IRM pour le microscopique. « Qui est généralement pensé pour ne pas être possible parce que dans chacun des deux cas les champs magnétiques sont si petits, » Taylor dit. « Mais cette technique a la toxicité très faible et peut être faite à la température ambiante. Elle pourrait potentiellement examiner à l'intérieur d'une cellule et nous permettre de concevoir ce qui se produit dans différents endroits. »

L'équipe D'origine Universitaire de Harvard inclut également des scientifiques de l'Institut Commun de Quantum (un partenariat de NIST et de l'Université du Maryland), du Massachusetts Institute of Technology et de l'Université du Texas A&M.

* L. Jiang, J.S. Hodges, J.R. Maze, P. Maurer, J.M. Taylor, D.G. Cory, P.R. Hemmer, R.L. Walsworth, A. Yacoby, A.S. Zibrov et M.D. Lukin. Lecture Répétitive d'une rotation électronique unique par l'intermédiaire de la logique de tranche de temps avec des ancillae de spin nucléaire. La Science, DOI : 10.1126/science.1176496, publié Septembre 10 en ligne, 2009.

Last Update: 13. January 2012 17:25

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