by 傻呼嚕同盟
本節目有兩條線，以交互蹲跳方式隔週播出： 1. 吵死人的宅宅科學新聞：三個話很多老阿宅，包含兩個物理系教授以及一個影評人兼動畫導演湊在一起，跟大家分享最近在科學的世界裡發生了什麼新鮮事，加上動漫畫與電影一起攪和的大雜談。如果聽友能在輕鬆吵鬧的閒話中，順便知道一些科技新鮮事，大家應該都會很開心（吧）。 2. 你已經被量子熊造訪：量子科技時代即將來臨！台灣下一世代的護國神山！你是否被各種新推出的「量子商品」搞得頭昏眼花、差一點被詐騙呢？想知道「量子科學」是什麼，「量子科技」又是什麼，聽這台就對啦～～ 製作：東海大學應用物理學系／國科會量子熊團隊 -- Hosting provided by <a href="https://www.soundon.fm/" target="_blank">SoundOn</a>
Language
🇨🇳
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1/11/2021
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April 17, 2025
EP.238 聽完這集，你能用更帥的方式講解異常塞曼效應！（量子熊＃72） 量子英雄傳說第二季即將迎來大結局， 令人困惑的異常塞曼效應的謎底即將水水落石出， 這場英雄們的混戰史詩即將告一個段落， 各位聽眾絕不能錯過這一集喔！ ＃量子 ＃量子熊 ＃塞曼效應 -- Hosting provided by <a href="https://www.soundon.fm/">SoundOn</a>
April 15, 2025
EP.237 靈敏度翻倍不用換儀器，只要加…兩顆葡萄！？ 「大家！把能量集中到我身上！」 也與你曾經在網路上看過這樣的影片：把葡萄放進微波爐裡加熱，結果會「發爐」產生電漿，發出金光閃閃的光芒。 這是因為微波在葡萄的折射率與尺寸下，剛好在內部形成住波共振，讓能量蓄積在葡萄裡，葡萄就變成「元氣玉」了。 這個現象，現在被拿來提升量子感測器的效能了。 在這個澳洲麥覺理大學發表的研究中，使用的量子感測裝置是利用具有「氮—空位中心」（Nitrogen-Vacancy Center）的奈米鑽石來量測磁場。 N-V 中心是鑽石晶格中的一種缺陷，由一個氮原子替代碳原子及相鄰的碳空位組成，N-V 中心的基態具有三重態（triplet，也就是自旋 S=1）結構，包括 m_s = 0 和 m_s = ± 1（自旋在Z方向的分量），本來我們講「三重態」通常是它們能量在沒有外加磁場時應該會一樣，不過由於微觀而言，材料內部的電子之間的自旋交互作用，在無外加磁場時，m_s = 0 還是會比 m_s = ± 1 的能階低約為 2.87 GHz，當外加磁場時，m_s = ± 1 這兩個能階會因為塞曼效應（Zeeman effect，詳情請見「量子熊」頻道影片）進一步分裂。 由於這個能階結構如果用頻率為2.87 GHz的微波照射N-V奈米鑽石的話，可以把它從m_s = 0激發到m_s = ± 1，讓材料內 m_s = 0 的N-V中心變少、m_s = ± 1的N-V中心變多。 這次的研究利用的是「光學檢測磁共振（optically detected magnetic resonance, ODMR）」技術。 由於上述的能階結構，在外加磁場時，m_s = 0, 1, -1 所得到的光譜譜線頻率會不一樣，而且後兩者會跟外加磁場強度有關，因此我們只要看 m_s = 1 跟 m_s = -1 的光譜能量差，就可以知道外加磁場有多大了。 而由前述的「葡萄發爐」現象得到的靈感，研究團隊認為可能可以利用葡萄增強微波磁場，以提升 N-V 中心的 ODMR 信號靈敏度。 葡萄的關鍵特性在於其水性介電體的性質。 葡萄的角色包含其折射率以及形態相依共振（morphological-dependent resonance, MDRs），葡萄由大量水分組成，其微波頻率下的介電常數約為 79.21，能有效集中微波能量。 當兩顆葡萄擺在一起組成「二聚體」時，微波磁場在葡萄中間的空隙被局域化形成熱點，這些熱點與 N-V 中心的耦合增強，使 ODMR 信號對磁場的響應更靈敏。 實驗結果顯示，加入葡萄後，微波磁場強度增強約兩倍，ODMR 對比度提升超過兩倍（對比度越高訊號越清楚），顯著提高量子感測器的效能；兩顆葡萄間隙約為 0.5 mm 時，磁場熱點效果最佳，間隙過大或過小均會導致效果下降。還有，葡萄的最佳大小是27 mm，做為參考：10 元硬幣的直徑是 26 mm。 這個研究，發表於2024/12/19的Physical Review Applied（應用物理評論）期刊。 結論就是，以後用N-V奈米鑽石做ODMR磁場檢測實驗時，實驗裝置要放兩顆葡萄，你的儀器靈敏度就會自動變兩倍（平常靈敏度兩倍的機器價格可是貴不只兩倍），再搭配綠色乖乖的話，這組儀器就無敵啦！ ＃葡萄發爐 ＃量子感測器升級 -- Hosting provided by <a href="https://www.soundon.fm/">SoundOn</a>
April 10, 2025
EP.236 量子界的男主角之一：包立，請上場！（量子熊＃71） 沃爾夫岡是維也納神童的名字，這集的主角，沃爾夫岡●恩斯●包立就是個如假包換的神童。 他的故事多得像座山，他會一再出現在我們的量子英雄傳說節目中，讓我們歡迎他的華麗出場😄 ＃量子 ＃量子熊 ＃包立 -- Hosting provided by <a href="https://www.soundon.fm/">SoundOn</a>
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