新设备检测到通常规模的万亿分之一的辐射：ScienceAlert

一组研究人员精确地测量了比标准仪器小一万亿分之一的力。 这意味着可以在量子物理实验中更准确地评估微波辐射。

能够测量极低水平的能量对于构建量子系统的科学家很有用——这些系统非常小，而且通常在温度方面非常冷。 现在我们可以更精确地进行这些测量。

例如，新系统可用于更好地准备和校准量子位——量子计算机中心的粒子取代了经典的量子位——以确保它们按预期工作并且它们产生的读数是正确的。

“商业功率传感器通常测量一毫瓦级的功率，” 他说 Russell Lake，芬兰量子技术公司 Bluefors 的资深科学家。

“这个压力表以 1 飞瓦或更低的功率准确可靠地完成这项工作。这比典型的能量校准中使用的能量少一万亿分之一。”

在量子实验中，能量是用一种叫做 a 的特殊温度计来测量的。 压力计. 它通过一小块材料（通常是金属或半导体）跟踪温度，这些材料在吸收能量时会改变其电阻。

研究人员在新系统中添加了一个已知电流和电压的加热器。 通过精确了解引入了多少热量，科学家们检测到非常微弱的微波产生的非常小的能量转移。

量子物理学如此困难的部分原因是量子系统非常脆弱，可能会被最小的扰动破坏或干扰，包括我们用来测量它们的仪器。 新方法可以提供帮助的一种方法是检测这些疾病。

“为了获得准确的结果，用于控制钻头的测量线必须处于非常低的温度下，没有任何热光子和过量辐射，” 他说 芬兰阿尔托大学的量子物理学家 Mikko Möttönen。

“现在，有了这个压力表，我们实际上可以在不受量子位电路干扰的情况下测量辐射温度。”

这种新装置被称为纳米尺度，早期对通过射频传输线的微弱微波进行的测试表明，该装置可以精确地记录能量变化。

这项工作建立在 以前的搜索 在创建能够测量量子比特能量状态的应变计时。 这种方法是可扩展的，并且在消除任何潜在的量子位干扰的​​同时不会使用太多功率。

尿液计可用于多种场景，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，则意味着我们离完全实现的量子计算系统又近了一步。

“微波测量出现在无线电通信、雷达技术和许多其他领域，” 添加 湖。 “他们有自己的方法来进行精确测量，但在测量量子技术非常微弱的微波信号时却没有办法做到这一点。”

“气压计是一种先进的诊断工具，到目前为止，量子技术工具箱中一直缺少这种工具。”

研究发表于 科学工具回顾.