繞開“恩紹定理”,磁場也可遠程控制

量子技術和生物醫學等領域有望受益

2020年10月30日10:14  來源:科技日報
 

據物理學家組織網28日報道,英國和西班牙科學家在最新一期《物理評論快報》雜志撰文指出,他們找到一種方法,規避了一個有178年歷史的理論,有效消除了遠處會使實驗讀數混亂的磁場,這是科學家們首次以一種有實際用處的方法做到這一點,有望促進量子技術和生物醫學等領域的發展。

1842年,數學家塞繆爾·恩紹提出了“恩紹定理”:單一穩定磁場無法維持一個穩定力學結構,這限制了科學家們“塑造”磁場的能力。在最新研究中,薩塞克斯大學和巴塞羅那自治大學等機構的研究人員攜手,研發出一套由精心設計的電線組成的設備,這套設備產生的磁場可以抵消有害磁場的影響,因而繞開了恩紹定理。

研究人員指出,多年來,科學家一直在努力應對這一挑戰,盡管此前已有人在更高頻率上實現了類似效果,但這是科學家首次在低頻和靜態場域(例如生物頻率)上實現這一點。

薩塞克斯大學數學與物理科學學院的馬克·巴森博士表示:“我們發現了一種繞開恩紹定理的方法,可以遠程控制磁場,這令人興奮,我們的研究可能會帶來一些真正重要的應用:對運動神經疾病患者進行更准確的診斷、更好地了解大腦中的痴呆症或加速量子技術的發展。”

研究人員解釋稱,在量子技術領域,外部磁場產生的“噪音”會影響實驗讀數,而借助最新技術可消除這一影響,從而有望加速量子技術的發展。在生物醫學領域,研究人員將可以更好地控制和操縱借助外部磁場在體內移動的納米機器人和磁納米粒子,從而改進藥物輸送和磁熱療。

此外,阿爾茨海默氏症等神經系統疾病患者將來有望獲得更准確的診斷,因為使用磁場掃描儀開展工作的醫生在最新技術的加持下,擁有了消除外部磁場“噪音”的能力,將能更准確地看到患者大腦中正在發生的事情。(記者 劉霞)

(責編:龐冠華、周雨樂)