Udvikling af nye kvantesensorer
Selvom kvantesensorerne allerede er i stand til at gennemføre mere nøjagtige målinger end almindelige sensorer, bliver der arbejdet på at forbedre dem yderligere. Det sker bl.a. i et samarbejde mellem forskere, der arbejder med at udvikle nye materialer, og hvor Alexander Huck bidrager med sin ekspertise inden for NV-diamanter og kvantesensorer.
”Vores mål er systematisk at undersøge, om vi kan finde en ny sensor, der både skal være lille, biokompatibel, kunne fungere ved stuetemperatur og være i stand til at måle magnetfelter i hjernen hos levende organismer. På den måde kan vi markant udvide vores viden om processerne i hjernen. Sensoren vil vi finde frem til ved at anvende nye skræddersyede 2D-materialer, hvor vi er i stand til at kontrollere defekter på atomart niveau,” forklarer Nini Pryds, professor ved DTU Energi, der er materialeforsker og leder af arbejdet.
Målet for det konkrete projekt er at udvikle en helt ny kvantesensor, der bliver mere følsom end en diamant.
”For at kunne lave bedre, billigere og mere praktisk anvendelige sensorer, vi vil undersøge om det er muligt at anvende helt andre typer magnetisk følsomme sensortyper baseret på 2D-materialer. Med den nye sensor er vores mål i fremtiden at kunne tilbyde bedre behandling på et tidligere stadie, før hjernesygdomme når at udvikle sig yderligere,” siger Nini Pryds.
Udviklingen af den nye sensor vil også drage fordel af en ny unik forskningsfacilitet på DTU, E-MAT, som er den stærkeste eksperimentelle platform af sin art i Skandinavien og kun findes magen til få andre steder i verden. E-MAT indeholder en række instrumenter, som under kontrollerede betingelser gør det muligt at udvikle og syntetisere nye materialer. Den gør det muligt ikke kun at beregne nye materialer teoretisk, men også at gå hele vejen til at udarbejde, anvende og teste dem. En mulighed, der får forskerne til at tro på, at de lykkes med at udvikle en ny kvantesensor i løbet af de kommende år.
Test af kvantesensorer
Nogle kvantesensorer er allerede kommet så langt i deres udvikling, at anvendelsen af dem bliver testet i virkeligheden. Det gælder bl.a. et kvanteaccelerometer, der fremover kan erstatte GPS-systemet til navigation.
I testudgaven er kvantesensoren en stor kasse, der fylder en del, når den bliver monteret i et fly og sendt på tur over Grønland for at navigere via jordens tyngdefelt. Målet er at få kvantesensoren ned i chipstørrelse, så den fremover kan anvendes overalt, i fly, både, i bygninger, under jorden og under vandet. Det vil sikre uafhængighed af GPS-systemet, der kan jammes eller spoofes, hvilket udgør en trussel i den nuværende geopolitiske situation.
Læs mere om test af kvantesensoren: ”Kvantesensor til navigation testes i Grønland.”
