Финские физики измерили энергию ниже зептоджоулей — уровень, сопоставимый с движением клетки на нанометр
Финские физики измерили энергию ниже зептоджоулей — уровень, сопоставимый с движением клетки на нанометр
Исследователи из Финляндии впервые зафиксировали энергию ниже одного зептоджоуля — уровня, составляющего триллионную долю миллиардной доли джоуля. Это энергия, сопоставимая с работой, необходимой для смещения эритроцита примерно на нанометр в поле земной гравитации.
Метод был разработан командой под руководством профессора Академии Микко Мётёнена из Университета Аалто совместно с компанией IQM и Техническим исследовательским центром Финляндии VTT.
Основой эксперимента стал сверхчувствительный калориметр — тепловой датчик, фиксирующий энергию через нагрев системы. В установке использовался гибрид из сверхпроводящих и обычных проводящих материалов, что делало систему крайне чувствительной к малейшим изменениям температуры.
Микроволновый импульс пропускался через сенсор, где сверхпроводимость реагировала на минимальные тепловые возмущения. Даже незначительное повышение температуры в ультрахолодной среде приводило к заметному изменению отклика системы, что позволило зарегистрировать крайне слабый сигнал.
После оптимизированной фильтрации исследователи зафиксировали энергию порядка 0,83 зептоджоуля. Это один из самых низких уровней энергии, когда-либо измеренных калориметрическими методами, и демонстрация предельной чувствительности таких детекторов.
По словам Микко Мётёнена, ключевым преимуществом подхода является работа при температурах, составляющих несколько милликельвинов, совпадающих с условиями, необходимыми для квантовых битов. Это снижает дополнительные искажения и позволяет потенциально интегрировать устройство в архитектуры квантовых компьютеров.
Одной из долгосрочных целей подобных исследований является регистрация одиночных фотонов и слабых сигналов произвольного времени прихода. Это важно, в том числе, для поисков гипотетических частиц, таких как аксионы, которые рассматриваются как кандидаты на роль тёмной материи.
Разработка также тестировалась на национальной исследовательской инфраструктуре OtaNano.
Финские физики измерили энергию ниже зептоджоулей — уровень, сопоставимый с движением клетки на нанометр
Исследователи из Финляндии впервые зафиксировали энергию ниже одного зептоджоуля — уровня, составляющего триллионную долю миллиардной доли джоуля. Это энергия, сопоставимая с работой, необходимой для смещения эритроцита примерно на нанометр в поле земной гравитации.
Метод был разработан командой под руководством профессора Академии Микко Мётёнена из Университета Аалто совместно с компанией IQM и Техническим исследовательским центром Финляндии VTT.
Основой эксперимента стал сверхчувствительный калориметр — тепловой датчик, фиксирующий энергию через нагрев системы. В установке использовался гибрид из сверхпроводящих и обычных проводящих материалов, что делало систему крайне чувствительной к малейшим изменениям температуры.
Микроволновый импульс пропускался через сенсор, где сверхпроводимость реагировала на минимальные тепловые возмущения. Даже незначительное повышение температуры в ультрахолодной среде приводило к заметному изменению отклика системы, что позволило зарегистрировать крайне слабый сигнал.
После оптимизированной фильтрации исследователи зафиксировали энергию порядка 0,83 зептоджоуля. Это один из самых низких уровней энергии, когда-либо измеренных калориметрическими методами, и демонстрация предельной чувствительности таких детекторов.
По словам Микко Мётёнена, ключевым преимуществом подхода является работа при температурах, составляющих несколько милликельвинов, совпадающих с условиями, необходимыми для квантовых битов. Это снижает дополнительные искажения и позволяет потенциально интегрировать устройство в архитектуры квантовых компьютеров.
Одной из долгосрочных целей подобных исследований является регистрация одиночных фотонов и слабых сигналов произвольного времени прихода. Это важно, в том числе, для поисков гипотетических частиц, таких как аксионы, которые рассматриваются как кандидаты на роль тёмной материи.
Разработка также тестировалась на национальной исследовательской инфраструктуре OtaNano.
