科技日報北京11月20日電 （記者張佳欣）一種新的機械臂可能掌握著量子領(lǐng)域重大突破的關(guān)鍵。這種由英國布里斯托爾大學(xué)研究團隊領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)的機械臂，能讓科學(xué)家以前所未有的速度、細(xì)節(jié)和復(fù)雜性進行量子實驗。這項研究成果發(fā)表在新一期《先進科學(xué)》雜志上。
從監(jiān)測細(xì)胞健康狀況到太空通信，量子技術(shù)在現(xiàn)實世界中有許多潛在應(yīng)用。量子實驗通常需要高度受限的環(huán)境，有時需要結(jié)合超低溫、原子尺度的相互作用和緊密相連的激光。通過將機器人功能構(gòu)建到量子實驗中，這項研究開辟了在受限環(huán)境中整合多個量子自由度的機器人技術(shù)的前景，從而提高了量子技術(shù)應(yīng)用中的原型設(shè)計速度、控制性和魯棒性。
研究人員展示了一個裝有磁鐵的機械臂，它能在標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)無法實現(xiàn)的條件下對氮空位中心量子磁強計進行敏化。機械臂上的高強度磁鐵可以任何角度放置在三維空間的任何位置，還能繞過障礙物。使用電極、激光器和鏡面等工具，機械臂可促進各種實驗裝置更精確地對準(zhǔn)和操作。
研究人員希望這項技術(shù)能夠改進各種量子傳感實驗，它也有望使這些實驗“走出”量子光學(xué)實驗室，找到更有用的應(yīng)用，比如在細(xì)胞診斷中。
由于機器人能夠高精度地在人體的復(fù)雜區(qū)域?qū)Ш剑鼈冊谑中g(shù)中的應(yīng)用漸廣。這項研究證明了將機器人領(lǐng)域的發(fā)展帶入量子技術(shù)的重要性。機器人技術(shù)可提供比傳統(tǒng)方法更靈活、適應(yīng)性更強的方法，這將加速量子技術(shù)跨領(lǐng)域的部署。憑借復(fù)雜的軟件堆棧和完善的開源硬件，在化學(xué)和生物科學(xué)的各種實驗環(huán)境中部署機器人技術(shù)變得越來越可行。
