CIQTEK sponserte den Excellent Oral Presentation Award beim 12. Asia-Pacific EPR Symposium (APES2022)

Die Excellent Oral Presentation Awards werden während der Abschlusszeremonie des 12. Asien-Pazifik-EPR-Symposiums (APES2022) am 7. November 2022 verliehen. CIQTEK freut sich, diese Auszeichnung an Wissenschaftler zu sponsern, die einen wesentlichen Beitrag zur paramagnetischen Elektronenresonanz (EPR oder ESR) geleistet haben. Forschung. Diesmal gratulieren wir Dr. Shen Zhou von der National University of Defense Technology, Dr. Sergey Veber vom International Tomography Center der SB RAS und Dr. Zhiyuan Zhao von der University of Science and Technology of China zu den Auszeichnungen.


APES 2022, Webinar,  4. bis 7. November 2022

CIQTEK  freut sich, das APES 2022 vom 4. bis 7. November 2022 zu sponsern. Das diesjährige Symposium ist eine Online-Veranstaltung für internationale Redner und Teilnehmer, ein Neuanfang für EPR im asiatisch-pazifischen Raum. ESR-Gesellschaft in der Zeit nach der Epidemie. Die Hauptziele von APES 2022 bestehen darin, EPR/ESR-Spektroskopiker zusammenzubringen und die Zusammenarbeit zwischen der EPR/ESR-Community zu fördern und zu erleichtern. APES 2022 soll Diskussionen an der Spitze der Forschung in allen Aspekten von EPR/ESR anregen, angefangen von theoretischen und experimentellen Fortschritten in CW/Pulsed EPR, Hochfrequenz- und Hochfeld-EPR, ENDOR, PEDLOR/DEER, zeitaufgelöster EPR, FMR, MRT, ODMR bis hin zu Anwendungen in der Medizin, Biologie, Chemie, Materialwissenschaft und Nanotechnologie.

Am 5. November hielt Dr. Shen Zhou einen Bericht mit dem Titel „Quantum Computing with Multi-levelled Endohedral Fullerene Qudits“.

Zusammenfassung der Präsentation
Paramagnetische Fullerene wie Fullerene wurden aufgrund ihrer langen Spinkohärenzzeit als chemische Möglichkeit zur Implementierung von Quanteninformationsanwendungen vorgeschlagen. Darüber hinaus bietet das S>1/2-System eine neue Möglichkeit, das Skalierbarkeitsproblem anzugehen, indem es qudit direkt einbettet (d ist die Dimension des Quantensystems). Allerdings war die Adressierbarkeit der einzelnen Elektronenspinniveaus nicht einfach. Mithilfe der Molekulartechnik kann die Entartung von Übergängen zwischen verschiedenen mS-Zuständen durch Nullfeldaufspaltungseffekte aufgehoben werden, sodass die mehreren Elektronenspinübergänge differenzierbar sind. Wir begannen die Mehrebenenstudie mit der Beobachtung der Quantenphaseninterferenz in einem dreistufigen Spinsystem aus photoangeregtem C70. Dann wurde die quantengeometrische Phasenmanipulation, die seit langem wegen der Vorteile von Fehlertoleranz und Gating-Geschwindigkeit vorgeschlagen wird, erstmals in einem reinen Elektronenspinsystem unter Verwendung von N@C60-Derivaten implementiert. Um die reichlich vorhandenen Energieniveaus im paramagnetischen Fullerensystem weiter zu nutzen, wurden die Hyperfeinwechselwirkungen genutzt, um Quantenmanipulationen in einem Multiprozessverfahren über die drei parallelen Kanäle durchzuführen. Wenn die gleichen Operationen auf die Multiprozesse angewendet wurden, wurde ein fehlerkorrigierter Deutsch-Jozsa (DJ)-Algorithmus erreicht. Es gelang auch, verschiedene Vorgänge parallel anzuwenden, was die Multitasking-Fähigkeit dieses molekularen Qudit-Systems demonstrierte.

Biographie von Dr. Shen Zhou
Mein Name ist Shen Zhou und ich bin jetzt außerordentlicher Professor an der National University of Defense Technology. Meine Forschung konzentriert sich auf die Synthese und EPR-Studie an molekularen Qubits, mit Forschungsstipendien wie dem „Young Scientists Fund“ und dem „General Program“ der NSFC sowie Projekten der CMC Science and Technology Commission usw. Ich habe meinen Ph.D. von der Universität Oxford im Jahr 2018 unter der Leitung von Prof. Andrew Briggs und Prof. Kyriakos Porfyrakis. Seit 2018 habe ich als Dozent an der National University of Defense Technology mit der unabhängigen Forschung begonnen. Während meiner Lehrtätigkeit schloss ich mich der Gruppe von Professor Song Gao an der South China University of Technology als berufstätiger Postdoktor an. 
Der mündliche Vortrag wird hauptsächlich auf einer meiner kürzlich von Angew angenommenen Arbeiten basieren. Chem. Zusätzlich zu diesem Artikel liste ich zur weiteren Information auch einige meiner jüngsten Veröffentlichungen auf. Marmelade. Chem. Soc. 144, 8605–8612 (2022), Angew. Chem. 61, e202115263 (2021), J. Am. Chem. Soc. 138 1313-1319 (2016), Phy. Rev. Lett. 119, 140801 (2017), npj Quantum Inform. 7, 32 (2021), Nanoscale Adv., 3, 6048 (2021), Inorg. Chem. Vorderseite. 7,3875 (2020)

Am 6. November hielt Dr. Sergey Veber einen Vortrag mit dem Titel „X-Band-EPR-Spektrometer basierend auf MW-Brücke mit 300-W-Festkörperverstärker und AWG-Einheit“.

Zusammenfassung der Präsentation
Technische Fortschritte bei modernen EPR-Spektrometern legen die Grenzen für EPR-bezogene Methoden und Ansätze fest. Betrachtet man EPR-Spektrometer herkömmlicher Mikrowellenbänder wie X- und Q-, sind Hochleistungsverstärker, Arbiträrwellengeneratoren und schnelle Digitalisierer die wesentlichen Einheiten, die für moderne Puls-EPR-Techniken erforderlich sind.
Hier beschreiben wir ein X-Band-EPR-Spektrometer, das im Magnetic Resonance Laboratory of Biomolecular Systems (NIOCH SB RAS) gebaut wurde und über die gesamte erforderliche Ausrüstung zur Durchführung modernster Puls-EPR-Experimente verfügt. Neben dem allgemeinen Aufbau des Spektrometers wird das Schema der Mikrowellenbrücke im Detail betrachtet, einschließlich einer Impulsformungs- und Impulsüberwachungseinheit sowie eines rauscharmen Verstärkers mit einer Impulsschutzschaltung. Zur Steuerung des Spektrometers kommt eine modulare Open-Source-Software „Atomize“ (https://github.com/Anatoly1010/Atomize) inklusive AWG- und Fast-Digitizer-Karten mit Hochgeschwindigkeits-Datenstreaming zum Einsatz. Ein breitbandiger dielektrischer EPR-Resonator wurde entwickelt, um den Anforderungen für AWG-Experimente mit Chirp-Pulsen gerecht zu werden. Das Spektrometer ist so konzipiert, dass es einen hohen Dynamikbereich und ein geringes kohärentes Rauschen aufweist und die direkte Dimension effizient erfasst. Diese Fähigkeiten wurden sowohl mit Rechteck- als auch mit AWG-Impulsexperimenten demonstriert. Diese Arbeit wurde vom Ministerium für Wissenschaft und Hochschulbildung der Russischen Föderation gefördert (Förderung 14.W03.31.0034).

Biografie von Dr. Sergey Veber
Dr. Sergey Veber erhielt seinen Ph.D. im Jahr 2009 in chemischer Physik vom International Tomography Center SB RAS (ITC). Seit 2005 arbeitete er mit dem Weizmann Institute of Science (Israel), der Freien Universität Berlin, dem Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion und dem Helmholtz-Zentrum Berlin (Deutschland) zusammen. Er ist Leiter der Gruppe THz-induzierter Prozesse am Labor für EPR-Spektroskopie am ITC in Nowosibirsk. Er ist Autor von mehr als 70 Artikeln. Im Jahr 2016 erhielt er den Young Investigator Award der International EPR (ESR) Society für „seinen erheblichen Beitrag zur Untersuchung neuartiger thermo- und photoschaltbarer magnetoaktiver Verbindungen auf Cu(II)-Basis durch Multifrequenz-EPR“. Seine Forschungsinteressen sind EPR in Studien zu molekularen Magneten, Phasenübergängen in magnetoaktiven Verbindungen und Elektroniktechnik von EPR-bezogenen Geräten. Sein aktueller Schwerpunkt liegt auf der Verwendung von THz-Laserstrahlung, die auf molekulare Magnete und Spin-Qubits angewendet wird, wo er an der Freie-Elektronen-Laser-Anlage in Nowosibirsk EPR-basierte experimentelle Ansätze entwickelt.

Am 5. November hielt Dr. Zhiyuan Zhao einen Vortrag mit dem Titel „Surpassing the Energy Resolution Limit with a Single Spin Sensor“.

Zusammenfassung der Präsentation
Die Energieauflösungsgrenze ER=ℏ (ERL) für die Magnetfelddetektion quantifiziert die Inkompatibilität zwischen räumlicher Auflösung und Empfindlichkeit. In den letzten Jahrzehnten haben Quantensysteme, von supraleitenden Quanteninterferenzgeräten bis hin zu optisch gepumpten Magnetometern und Bose-Einstein-Kondensaten, eine ultrahohe magnetische Empfindlichkeit erreicht. Bisher war jedoch kein experimentelles System in der Lage, Messungen unterhalb des ERL durchzuführen. Hier übertreffen wir den ERL auf der Nanoskala mit einzelnen Stickstofffehlstellen im Diamant um 13,8 dB. Die resultierende optimale Energieauflösung beträgt 0,042 ℏ, während die optimale Empfindlichkeit 0,5 nT/√Hz beträgt. Die erreichte Empfindlichkeit wird durch die aufwändige Integration mehrerer Quantentechniken, einschließlich Echtzeit-Feedback-Initialisierung, dynamischer Entkopplung und wiederholtem Auslesen über Quantenlogik, erheblich verbessert. 
Darüber hinaus wird das Rauschen des NV-Zentrums mit der optimalen Energieauflösung 21,6 dB unter dem durch die ERL festgelegten Wert gemessen. Unsere Sub-ERL-Magnetsensoren werden neues Licht auf die Suche nach neuer Physik jenseits des Standardmodells, mikroskopische magnetische Phänomene in der Physik der kondensierten Materie und die Erkennung von Lebensaktivitäten auf subzellulärer Ebene werfen, die alle dringend sowohl magnetische Empfindlichkeit als auch räumliche Auflösung erfordern.

Biografie von Dr. Zhiyuan Zhao
Dr. Zhiyuan Zhao ist Doktorand im fünften Jahr. Kandidat am CAS Key Laboratory of Microscale Magnetic Resonance, University of Science and Technology of China. Sein Forschungsinteresse gilt der Kernspinresonanz auf mesoskopischer Ebene, insbesondere in lebenden Systemen.