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Posted in | Nanomedicine | Nanomaterials

結果的金剛石是患者的最好的朋友

Published on September 22, 2009 at 7:59 PM

金剛石,長期說,是女孩的最好的朋友。 但是一個研究小組包括從國家標準技術局 (NIST) 的一個物理學家最近有寶石也許結果是患者的最好的朋友的 found*。

氮氣閑置 (小的圈子) 在為數量計算機顯露才華作為 「咬住的」金剛石水晶內一部分由於其巨大區分對可能也啟用關於對象的像 MRI 的研究一樣小像活細胞或唯一分子的磁性域區分。 當綠燈碰撞氮氣閑置時,它發螢光紅色; 檢測在此熒光上的變化请允許科學家提取其信息。 赊帳: J. 泰勒, NIST

小組的工作有開發的數量計算機的長期目標,但是在醫學可能有更加立即的應用的它結出果實。 他們對磁場的發現的候選人 「被咬住的數量」有極大區分暗示可能探查各自的藥物分子和活細胞的像 MRI 的設備可能是可能的。

候選人系統,形成從在金剛石水晶內被寄宿的氮氣原子,是有為的不僅,因為它能感覺在磁性上的基本縮放比例變化,而且,因為它發揮作用在室溫。 多數其他這樣設備在數量計算使用了或者或為磁性感覺必須冷卻到接近绝對零度運行,使它難在活組織附近安置他們。 然而,使用氮氣作為傳感器或切換能迴避該限制。

金剛石,被形成純碳,偶爾地有在其水晶格子內的詳細的缺點。 公用雜質是 「氮氣閑置」,二個碳原子被氮氣一個唯一原子替換,留出另一個碳原子的空間閑置。 氮氣閑置一部分負責對金剛石的著名的色澤,為了他們實際上是螢光的: 當綠燈碰撞他們,氮氣原子的二可激發的無對手的電子煥發一個精采紅色。

這個小組在此熒光能使用輕微的差異確定一個唯一電子的磁性空轉在氮氣的。 空轉是有值的或者 「」或 「下來的數量屬性」,並且可能表示一或調零二進制計算。 小組的最近成績是重複調用此數量信息在氮氣電子和相鄰碳原子之間中堅力量,形成一條小的電路有能力在邏輯操作上。 讀一個數量的數量位的空轉信息根本任務計算機是一個嚇人的挑戰,但是小組顯示出,通過反覆調用信息在這個電子和中堅力量之間,信息可能放大,使它更加容易讀。

但是, NIST 理論上的物理學家雅各布泰勒說發現 「演變,不革命」為量子計算域,并且這個醫療世界可能獲得從這個發現的實用的好處,在一臺運轉的數量計算機被編譯之前。 他構想金剛石被打翻的傳感器執行對各自的細胞的磁反應測試在這個機體內,或者在唯一分子藥物公司要調查微觀的有點兒 MRI 掃描程序。 「通常認為不是可能的,因為在這兩個案件磁場是很小的」,泰勒說。 「但是此技術有非常低的毒性,并且可以執行在室溫。 它可能可能地查找在單細胞裡面和允許我們形象化什麼發生用不同的地點」。

哈佛大學的小組也包括從聯合 Quantum 學院 (NIST 合夥企業和馬里蘭大學的科學家),麻省理工學院和得克薩斯 A&M 大學。

* L. 江、 J.S. Hodges, J.R. Maze, P. 莫朗利, J.M. 泰勒, D.G. Cory, P.R. Hemmer, R.L. Walsworth, A. Yacoby, A.S. Zibrov 和 M.D. Lukin。 唯一電子空轉的重複性讀出通過與核自旋 ancillae 的數量邏輯。 科學, DOI : 10.1126/science.1176496,發布在線 2009年 9月 10日。

Last Update: 25. January 2012 03:26

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