IT資訊
當前位置:草根網 > IT資訊 >  滾動

IBM利用磁共振對單個原子成像,未來用于量子計算機

2019-08-09 16:20:00 鳳凰科技 霜葉 編輯:草根 瀏覽數:38草根網

北京時間7月2日消息,隨著我們的設備尺寸越來越小,越來越復雜,用來制造它們的材料也越來越復雜。這意味著我們必須仔細地開發設計新材料。▲雖然并非是最漂亮的科學設備,這臺顯微鏡能夠利用磁共振技術對單個原子成像不同的顯微技術,...

北京時間7月2日消息,隨著我們的設備尺寸越來越小,越來越復雜,用來制造它們的材料也越來越復雜。這意味著我們必須仔細地開發設計新材料。

▲雖然并非是最漂亮的科學設備,這臺顯微鏡能夠利用磁共振技術對單個原子成像

不同的顯微技術,使科學家能夠看到細胞中的遺傳序列,原子力顯微鏡圖像的分辨率甚至能達到原子級別。但IBM阿爾馬登研究中心和首爾基礎科學研究院的科學家,已經將成像技術向前推進了一步,開發出一種全新磁共振成像技術,能夠提供物質前所未有的細節,甚至是樣品中單個原子的細節。

這一技術依賴于目前被廣泛應用在醫院中的M.R.I(磁共振成像)的基本物理原理。

當醫生需要為患者檢查體內是否有腫瘤、檢測腦功能或對關節成像時,他們需要用到龐大的M.R.I.設備——在人體周圍產生磁場。磁場會暫時破壞細胞中原子核內旋轉的質子的運動狀態,隨后發出的短暫的射頻能量脈沖使質子垂直于脈沖旋轉。之后,質子會恢復正常運動狀態,釋放能量——可以通過傳感器測量到并生成圖像。

IBM的物理學家克里斯托弗·魯茲(Christopher Lutz)表示,但是,為了收集足夠的診斷數據,醫院使用的M.R.I.設備必須掃描人體內數以十億計的質子。所以他和他的同事決定將M.R.I設備的威力,封裝在一種被稱作掃描式隧道顯微鏡的專用儀器的探針上,了解它是否可以對單個原子成像。

▲一個鈦原子的4張磁共振圖像,顯示了該原子不同強度的磁場

掃描式隧道顯微鏡的探針只有數個原子寬。它沿著樣品表面移動,可以獲取有關分子大小和構成的詳細信息。

研究人員將磁化的鐵原子連接到探針上,使掃描式隧道顯微鏡和M.R.I.技術合二為一。

當磁化的探針掃過鐵和鈦的金屬薄片時,它向樣品施加磁場,破壞原子內的電子(而非像傳統M.R.I.設備那樣破壞質子)運動狀態。然后研究人員迅速開啟和關閉射頻脈沖,這樣電子就能發出可以用來成像的能量。這一成果星期一發表在《自然·物理學》雜志上。

位于紐約的先進科學研究中心M.R.I.核心實驗室主任杜克·謝林(A. Duke Shereen)表示,“這是一種非常了不起的成像技術。醫學M.R.I.設備可以很好地描述樣品特征,但尺寸沒有這么小。”

這種原子級別的M.R.I.設備提供超高分辨率,這意味著它可以將相鄰原子彼此區分開來,并根據它們的磁相互作用揭示哪些類型的原子是可以成像的。

魯茲表示,“這是設備小型化的終極方式。”他希望有朝一日這一新技術可以用來為量子計算機設計原子級信息儲存系統。

目前的晶體管有數千個原子寬,可以在計算機中存儲一位信息。控制單個原子的能力可以極大地提高計算能力,使研究人員能夠處理復雜的計算,例如預報天氣或利用人工智能診斷疾病。

在化合物中將原子從一個位置移動到另一個位置,也可以生成新物質。

這一技術還可以幫助科學家研究蛋白質折疊過程,開發新藥物。

魯茲稱,“我們現在可以看到以前看不到的東西,因此,我們可以用這項新技術測試新想法。”

分享到:

版權與免責聲明:

凡未注明"稿件來源"的內容均為轉載稿,本網轉載出于傳遞更多信息的目的;如轉載稿涉及版權問題,請作者聯系我們,同時對于用戶評論等信息,本網并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性;


本文地址:http://www.fgqvvd.icu/news/2019/08/09/62344825.html

轉載本站原創文章請注明來源:草根網

行業聚焦

手機芯片不好賣,三星電子二季度運營利潤56億美元同比降55.6%

7月31日消息,三星電子公司周三發布了該公司2019年第二季度財報。財報顯示,三星電子第二季度營收為56.1萬億韓元(約合475億美元),同比下滑4%;運營利潤...[詳細]

大膽馬斯克:在推特上泄露未公布的生產數據

7月31日消息,據外媒報道,特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)日前在Twitter上發布了該公司此前未公布的生產數據,這不禁讓人懷疑他違反了4月...[詳細]

一文讀懂NFC

相信大家都知道NFC,如今幾乎所有旗艦手機都支持這一功能,有了它,我們就可以用手機來乘坐公交地鐵、用手機開門、用手機支付,那么你知道NFC到底是什么嗎?IT之家...[詳細]

微軟Surface可折疊屏設備細節爆料:單屏1440×1920分辨率,支持Book Mode

IT之家7月2日消息 上周分析公司IHS Markit發布報告,其表示微軟正在開發一種Surface雙屏幕的平板電腦/筆記本電腦混合型產品。IHS Markit...[詳細]

技德推出國產自主JideOS X系統:Linux安卓雙系統切換

近來操作系統的話題很熱門,大家都希望國內公司也能做出Windows、Linux、安卓以及iOS、Mac OS那樣的系統,核心技術不再受制于人。但是國內公司做操作...[詳細]

科技趨勢

更多

李彥宏"濕身"談AI,百度前進道路的Problem要這樣解

 

相比于兩年前百度開發者大會李彥宏“無證”上五環那個哭笑不得還稍顯得意的熱搜,這次被潑水稱得上是一場事故。百度在回過神的第...[詳細]

神舟推出新款精盾筆記本:i5+16G內存+MX250,4599元

 

IT之家8月13日消息 神舟現推出了新款精盾筆記本U45S1,搭載14英寸72% NTSC色域屏,i5-8265U+16...[詳細]

建行孫娜:移動支付的發展歷程及未來展望

 

新浪財經訊 7月12日消息,移動支付創新服務產業升級及高質量發展研討會今日在京舉辦,建行個人存款與投資部總經理孫娜出席并...[詳細]

美政府多部門要求法院暫停對高通執法:損害美國利益

 

網易科技訊7月17日消息,據國外媒體報道,當地時間周二提交的一份文件顯示,美多個政府部門要求法院暫停執行一項要求高通改變...[詳細]

華為首款5G手機發布 售價6199元

 

近日,華為首款商用5G手機Mate 20 X正式發布,目前,已經開啟了預約,手機售價為6199元。業內分析預測,2020...[詳細]

一周排行每月關注
吉林时时怎么玩