一种新设备能探测到的辐射规模是通常的万亿分之一

发布时间：2023-06-12 14:32:21 所属栏目：动态来源：

导读：一组研究人员已经准确地测量出了比标准仪器测量值小一万亿倍的能量。这意味着在量子物理实验中可以更准确地评估微波辐射。

体温测量装置的一部分。

能够测量超低水平的功率，对科学家构建量子系统很有帮助。因

一组研究人员已经准确地测量出了比标准仪器测量值小一万亿倍的能量。这意味着在量子物理实验中可以更准确地评估微波辐射。

体温测量装置的一部分。

能够测量超低水平的功率，对科学家构建量子系统很有帮助。因为，量子系统的规模非常小，温度通常非常低。而现在，我们可以以更高的精度进行测量。

例如，新系统可以用来更好地准备和校准量子比特（量子计算机中心取代经典比特的粒子），以确保它们按预期运行，并确保它们产生的读数是正确的。

芬兰量子技术公司 Bluefors 的资深科学家拉塞尔·莱克（Russell Lake）说：“商用功率传感器通常以一毫瓦为尺度测量功率。”

“这个新的辐射热计，可以在1毫微瓦或更低的情况下精确可靠地做到了这一点。这比典型的功率校准值少了一万亿倍。”

在量子实验中，能量是用一种叫做“测热计”的特殊温度计来测量的。它通过一小块材料，通常是金属或半导体，在吸收能量时改变其电阻来跟踪温度。

研究人员在新系统中增加了一个抑制电流和电压的加热器。通过知道该水下究竟多少的热量被加进去,科学家发现了由非常微弱的微波造成的十分微小的能量改变。

量子物理之所以如此具有挑战性，部分原因就是量子系统非常脆弱，它们可能会被最微小的干扰打破或干扰，包括我们试图测量它们的工具。新方法可以提供帮助的方法之一就是检测这些干扰。

芬兰阿尔托大学的量子物理学家米克·默特宁（Mikko Möttönen）说：“为了得到准确的结果，用于控制量子比特的测量线应该处于非常低的温度，而且，没有任何热光子和过量辐射。现在，有了这个辐射热计，我们实际上可以在不受量子比特电路干扰的情况下，测量辐射温度。”

这种新装置被称为“毫米辐射计”，早期对通过射频传输线的微弱微波进行的测试表明，该仪器可以精确地记录功率的变化。

当然，这项工作也是建立在先前的研究基础之上的，即创造一种能够测量量子比特能量状态的辐射热计。该方法具有可扩展性，同时,不必在减少对量子位的任何潜在干扰的同时消耗太多能量。

辐射热计可以用于各种各样的场景，包括作为深空望远镜的一部分，但如果它们可以实际用于量子位，那么，这意味着我们离完全实现量子计算系统又近了一步。

科学家拉塞尔·莱克表示：“测量微波发生在无线通信、雷达技术和许多其他领域。他们都有自己的方法来进行精确的测量，但在为量子技术测量非常微弱的微波信号时，却没有办法做到同样的事情。辐射热计是一种先进的诊断仪器，直到现在还没有正式出现在量子技术工具箱中，所以非常令人期待。”

（编辑：汽车网）

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