科技日报天津3月4日电 (记者陈曦)记者4日从天津理工大学获悉,该校集成电路科学与工程学院青年教师李培与中国科学技术大学、北京计算科学研究中心及匈牙利维格纳物理研究中心合作,在量子传感技术领域取得重要突破,为量子探测走向生命科学应用奠定了理论基础。相关研究成果发表在国际期刊《自然·材料》上。
量子传感器凭借超高的磁场灵敏度,被誉为“纳米尺度的听诊器”,可捕捉极微弱的磁场信号,在医学检测、生命科学研究中潜力巨大。目前应用最广的是金刚石氮—空位色心量子传感器,它虽能在室温工作,但需532纳米绿光激发,该波段易被生物体内水和有机分子吸收,还会引发组织自发发光与局部发热,严重干扰探测信号,极大限制了其在活体中的应用。
对此,研究团队将目光转向半导体产业成熟的碳化硅材料。他们创新性采用低温烯烃分子化学修饰方法,在碳化硅表面构建出一层有机碳链保护层,相当于为量子传感器量身定制一件“保护衣”。这件“保护衣”既能有效抑制表面陷阱态对色心量子比特的干扰,又能维持材料电学结构稳定。实验证实,可显著改善量子比特退相干与荧光闪烁问题,让传感器性能更稳定可靠。
依托该表面分子工程技术,团队成功搭建室温稳定运行的生物惰性量子传感平台。其激发、发射波段均落在近红外生物窗口,具备低吸收、低背景荧光优势,适合在复杂生物环境中开展非侵入式磁场信号探测,且对局部电子自旋噪声响应高度灵敏。
此项研究不仅提升了量子传感器的灵敏度与稳定性,更打通了量子技术通往生物医学应用的关键通道。该技术经优化后,未来可应用于量子核磁共振探测、单分子磁共振成像、自由基检测等前沿领域,有望实现细胞层面病变实时监测、体内药物作用路径追踪等精准医学检测。
李培表示,将分子层级界面工程引入量子传感器设计,是重要发展方向,不仅提升了室温下器件稳定性,也让量子传感更适配真实生物环境。该方法为室温生物量子传感提供可行路径,也为宽禁带半导体量子器件界面工程提供全新设计思路。
科技日报天津3月4日电 (记者陈曦)记者4日从天津理工大学获悉,该校集成电路科学与工程学院青年教师李培与中国科学技术大学、北京计算科学研究中心及匈牙利维格纳物理研究中心合作,在量子传感技术领域取得重要突破,为量子探测走向生命科学应用奠定了理论基础。相关研究成果发表在国际期刊《自然·材料》上。
量子传感器凭借超高的磁场灵敏度,被誉为“纳米尺度的听诊器”,可捕捉极微弱的磁场信号,在医学检测、生命科学研究中潜力巨大。目前应用最广的是金刚石氮—空位色心量子传感器,它虽能在室温工作,但需532纳米绿光激发,该波段易被生物体内水和有机分子吸收,还会引发组织自发发光与局部发热,严重干扰探测信号,极大限制了其在活体中的应用。
对此,研究团队将目光转向半导体产业成熟的碳化硅材料。他们创新性采用低温烯烃分子化学修饰方法,在碳化硅表面构建出一层有机碳链保护层,相当于为量子传感器量身定制一件“保护衣”。这件“保护衣”既能有效抑制表面陷阱态对色心量子比特的干扰,又能维持材料电学结构稳定。实验证实,可显著改善量子比特退相干与荧光闪烁问题,让传感器性能更稳定可靠。
依托该表面分子工程技术,团队成功搭建室温稳定运行的生物惰性量子传感平台。其激发、发射波段均落在近红外生物窗口,具备低吸收、低背景荧光优势,适合在复杂生物环境中开展非侵入式磁场信号探测,且对局部电子自旋噪声响应高度灵敏。
此项研究不仅提升了量子传感器的灵敏度与稳定性,更打通了量子技术通往生物医学应用的关键通道。该技术经优化后,未来可应用于量子核磁共振探测、单分子磁共振成像、自由基检测等前沿领域,有望实现细胞层面病变实时监测、体内药物作用路径追踪等精准医学检测。
李培表示,将分子层级界面工程引入量子传感器设计,是重要发展方向,不仅提升了室温下器件稳定性,也让量子传感更适配真实生物环境。该方法为室温生物量子传感提供可行路径,也为宽禁带半导体量子器件界面工程提供全新设计思路。
监管AI,欧盟出手,美国掉队? 上个世纪,科幻小说家艾萨克・阿西莫夫提出了“机器人三定律”,带来了对“机器人”与“规则”的美好幻想。 如今,伴随着ChatGPT、Sora的爆火,人工智能(AI)领域的激烈竞争,对该领域的监管 21世纪经济报道记者王峰北京报道 近日,全球教育集团培生(NYSE:PSO)公布2023财年财报。2023财年,培生的销售额为36.74亿英镑(下同),同比下降4%,但基础销售额同比增长1%;调整后营业利润5.73亿,同 30台发动机助进阶版“鹊桥”升空 中新社西安3月20日电 (记者 张一辰)3月20日8时31分,长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场顺利升空,成功将“鹊桥二号”卫星送入预定轨道。作为公共中继星平台,“鹊桥二号” 3月22日消息,今天,数码博主“数码闲聊站”曝光了一部新款千元机的部分配置。该博主表示,欧加(OPPO/一加)有个5500mAh超大电池的千元曲屏机,正在测试IP68级防尘防水效果,主打就是防水抗摔耐用。该博主最 3月25日消息,按照惯例,iPhone会在6月份的WWDC上发布iOS 18、watchOS 11、visionOS 2等全新系统。其中iOS 18比较受关注,被许多爆料者称为iOS史上最大升级。据名记Mark Gurman最新消息, iOS 18将支持 3月21日,人工智能大模型赋能企业科技创新研讨会在广州召开。中国知网在会议期间发布了专利大数据智能应用产品“AI Pat+”。据中国知网相关负责人介绍,中国知网在人工智能大模型领域的深入研发 。本文链接:量子生物探测关键难题攻克http://www.sushuapos.com/show-2-15499-0.html
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