將近60年前，諾貝爾獎獲得者物理學(xué)家尼古拉·布隆伯格根(Nicolaas Bloembergen)預(yù)測了一種令人興奮的新現(xiàn)象，即核電共振。但是直到現(xiàn)在，還沒有人能夠在行動中證明這一點。

由于設(shè)備故障，現(xiàn)在在澳大利亞新南威爾士大學(xué)(UNSW)的一個實驗室中偶然發(fā)現(xiàn)了核電共振的實際證據(jù)。這一突破使科學(xué)家對核的控制有了新的水平，并可能會嚴(yán)重加快量子計算機的發(fā)展。

現(xiàn)象的中心思想是使用電場而不是磁場來控制單個原子的自旋。這意味著對原子核的更精確和更小型的管理，這可能會在各個領(lǐng)域產(chǎn)生深遠的影響。

新南威爾士大學(xué)的量子物理學(xué)家安德里亞·莫雷洛說：“這一發(fā)現(xiàn)意味著我們現(xiàn)在有了一條使用單原子自旋來構(gòu)建量子計算機的途徑，而無需使用任何振蕩磁場。”

“此外，我們可以將這些原子核用作電場和磁場的精確傳感器，或者回答量子科學(xué)中的基本問題。”

在某些情況下，核共振有可能取代核磁共振，而核共振如今已廣泛用于多種目的：掃描人體，化學(xué)元素，巖石形成物等。

磁性選件的問題在于，它需要強大的電流，較大的線圈和大量的空間，例如，請考慮當(dāng)?shù)蒯t(yī)院的fMRI掃描儀的尺寸。

不僅如此，在某些方面它也是一種鈍器。如果您想控制單個原子核(可能是用于量子計算，或者是非常小的傳感器)，那么核磁共振并不是一項很好的工作工具。

莫雷洛說：“進行磁共振就像試圖通過抬起并搖動整個桌子來移動臺球上的特定球一樣。”“我們將移動預(yù)期的球，但我們還將移動其他所有球。”

“電共鳴的突破就像是將一根實際的臺球棍交給您要擊中的球一樣。”

正是在一次核磁共振實驗中，新南威爾士大學(xué)的研究人員破解了布隆伯根(Bloembergen)于1961年提出的難題，結(jié)果全因天線損壞。在為出乎意料的結(jié)果苦苦思索之后，研究人員意識到他們的設(shè)備有故障-并展示了核電共振。

通過隨后的計算機建模，研究小組能夠證明電場可能在根本上影響原子核，使原子核周圍的原子鍵變形并使原子重新定向。

既然科學(xué)家知道核電共振是如何工作的，他們就可以研究應(yīng)用它的新方法。此外，我們可以將其添加到不斷增加的偶然發(fā)現(xiàn)的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)中。

莫雷洛說：“這一具有里程碑意義的結(jié)果將打開發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用寶庫的大門。”“我們創(chuàng)建的系統(tǒng)具有足夠的復(fù)雜性，可以研究我們每天經(jīng)歷的古典世界是如何從量子領(lǐng)域出現(xiàn)的。”

“此外，我們可以利用其量子復(fù)雜性來構(gòu)建具有大大提高的靈敏度的電磁場傳感器。所有這一切，都在一個由硅制成的簡單電子設(shè)備中，可以通過向金屬電極施加小電壓來控制。”