Tím výskumníkov presne zmeral silu na stupnici biliónkrát menšej, než je možné pomocou štandardných prístrojov. To znamená, že mikrovlnné žiarenie možno presnejšie vyhodnotiť v experimentoch kvantovej fyziky.

Schopnosť merať energiu na extrémne nízkych úrovniach je užitočná pre vedcov, ktorí budujú kvantové systémy – systémy, ktoré sú neuveriteľne malé a zvyčajne neuveriteľne chladné, pokiaľ ide o ich teplotu. Teraz môžeme tieto merania vykonávať s oveľa väčšou presnosťou.

Nový systém by sa mohol napríklad použiť na lepšiu prípravu a kalibráciu qubitov – častíc v strede kvantových počítačov, ktoré nahrádzajú klasické qubity – aby sa zabezpečilo, že budú fungovať podľa plánu a že údaje, ktoré produkujú, sú správne.

„Komerčné výkonové senzory zvyčajne merajú výkon v jednom miliwattovom rozsahu,“ On hovorí Russell Lake, vedúci vedec v kvantovej technologickej spoločnosti Bluefors vo Fínsku.

„Tento tlakomer to robí presne a spoľahlivo pri výkone 1 femtowatt alebo menej. To je biliónkrát menej energie, ako sa používa pri typických energetických kalibráciách.“

V kvantových experimentoch sa energia meria pomocou špeciálneho teplomera nazývaného a Tlakomer. Sleduje teplotu cez malý pásik materiálu – zvyčajne kov alebo polovodič – ktorý mení svoj elektrický odpor, keď absorbuje energiu.

Výskumníci pridali do nového systému ohrievač známeho prúdu a napätia. Vedci presne vedeli, koľko tepla bolo zavedené, zistili veľmi malé energetické posuny veľmi slabými mikrovlnami.

Jedným z dôvodov, prečo je kvantová fyzika taká zložitá, je to, že kvantové systémy sú veľmi krehké a môžu byť narušené alebo zasahované do najmenších porúch, vrátane nástrojov, ktoré používame na ich meranie. Jedným zo spôsobov, ako môže nový prístup pomôcť, je odhalenie týchto porúch.

„Pre presné výsledky musia byť meracie čiary používané na kontrolu bitov pri veľmi nízkych teplotách, bez akýchkoľvek tepelných fotónov a nadmerného žiarenia,“ On hovorí Kvantový fyzik Mikko Möttönen z univerzity Aalto vo Fínsku.

„Teraz s týmto tlakomerom môžeme skutočne merať teplotu žiarenia bez rušenia qubitovým obvodom.“

Nové nastavenie je známe ako nanoškála a skoré testy na slabých mikrovlnách prechádzajúcich cez rádiofrekvenčnú prenosovú linku ukázali, že zariadenie dokáže presne zaznamenať zmeny energie.

Táto práca stavia na predchádzajúce vyhľadávanie pri vytváraní tenzometra schopného merať energetický stav qubitu. Tento prístup je škálovateľný a nespotrebováva veľa energie a zároveň eliminuje akékoľvek potenciálne rušenie qubit.

Urinemetre možno použiť v rôznych scenároch, vrátane ako súčasť ďalekohľadov hlbokého vesmíru, ale ak ich možno prakticky použiť na qubitoch, znamená to, že sme o krok bližšie k plne realizovaným kvantovým výpočtovým systémom.

„Mikrovlnné meranie sa vyskytuje v rádiovej komunikácii, radarovej technológii a mnohých ďalších oblastiach,“ Pridať jazero. „Majú svoje spôsoby, ako robiť presné merania, ale neexistoval spôsob, ako urobiť to isté pri meraní veľmi slabých mikrovlnných signálov kvantovej technológie.“

„Barometer je pokročilý diagnostický nástroj, ktorý doteraz v súbore nástrojov kvantovej technológie chýbal.“

Výskum publikovaný v r Prehľad vedeckých nástrojov.