Prototyp des Mikrowellen-Resonators

Was haben Mikrowellen mit Quanten zu tun? Und was ist ein Resonator?

Die Mikrowellenanregung in NV-basierten Quantensensoren erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Elektronen des NV in einem Zustand vorliegen, in dem sie, bei Anregung mit grünem Licht, mit höherer Wahrscheinlichkeit kein Fluoreszenzlicht abgeben.

Hierfür wird eine Mikrowellenanregung benötigt, z.B. in Form eines Mikrowellenresonators, der eine Parallelschaltung aus Spule und Kondensator darstellt und eine Resonanzfrequenz besitzt. Die Mikrowellenanregung wiederum wird benötigt, um optisch detektierbare Magnetresonanz (ODMR) betreiben zu können.

Was bedeutet das für QOOOL-Sensing?

Das Institut für Intelligente Sensorik und Theoretische Elektrotechnik (IIS) der Universität Stuttgart als unser Partner sind Experten für intelligente Sensorik und integrierte Schnittstellenschaltungen. Yichao Peng ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut und entwarf, fertigte und testete den ersten Prototyp eines Mikrowellen (MW)-Resonators, der zur Steuerung der NV-Zentren (Stickstoff-Fehlstellenzentrum, engl.: nitrogen-vacancy center) benötigt wird. Außerdem testete er die SPI-Schnittstelle als synchrone serielle Kommunikationsschnittstelle, die häufig verwendet wird, um Mikrocontroller mit verschiedenen Peripheriegeräten wie Sensoren, SD-Karten, Schieberegistern und Displays zu verbinden zur Steuerung der MW-Frequenz. Dadurch wird der Generator mit der senseBox als einfach zu programmierender Mikrocontroller zur Datenerhebung kompatibel. Die ersten Versuche waren vielversprechend, wir halten euch weiter auf dem Laufenden!