새로운 장치는 일반적인 규모의 1조분의 1로 방사선을 감지합니다: ScienceAlert

연구팀은 표준 장비로 가능한 것보다 1조 배 작은 규모로 힘을 정확하게 측정했습니다. 이는 양자물리학 실험에서 극초단파 복사를 보다 정확하게 평가할 수 있음을 의미합니다.

극도로 낮은 수준에서 에너지를 측정할 수 있다는 것은 양자 시스템을 구축하는 과학자들에게 유용합니다. 이 시스템은 매우 작고 일반적으로 온도 측면에서 매우 차갑습니다. 이제 훨씬 더 정확하게 이러한 측정을 수행할 수 있습니다.

예를 들어, 새로운 시스템은 큐비트(고전적인 큐비트를 대체하는 양자 컴퓨터의 중심에 있는 입자)를 더 잘 준비하고 보정하여 큐비트가 의도한 대로 작동하고 생성된 판독값이 올바른지 확인하는 데 사용할 수 있습니다.

“상용 전력 센서는 일반적으로 1밀리와트 단위로 전력을 측정합니다.” 그는 말한다 핀란드의 양자 기술 회사인 Bluefors의 선임 과학자인 Russell Lake는 다음과 같이 말했습니다.

“이 압력 게이지는 1펨토와트 이하에서 이 작업을 정확하고 안정적으로 수행합니다. 이는 일반적인 에너지 교정에 사용되는 에너지보다 1조 배 적은 에너지입니다.”

양자 실험에서 에너지는 a라는 특수 온도계를 사용하여 측정됩니다. 압력계. 그것은 에너지를 흡수함에 따라 전기 저항을 변화시키는 작은 재료 스트립(일반적으로 금속 또는 반도체)을 통해 온도를 추적합니다.

연구원들은 새로운 시스템에 알려진 전류 및 전압의 히터를 추가했습니다. 얼마나 많은 열이 도입되었는지 정확히 알면서 과학자들은 매우 약한 마이크로파에 의한 매우 작은 에너지 이동을 감지했습니다.

양자 물리학이 어려운 이유 중 하나는 양자 시스템이 매우 취약하고 우리가 양자를 측정하는 데 사용하는 도구를 포함하여 가장 작은 섭동에 의해 깨지거나 간섭될 수 있기 때문입니다. 새로운 접근법이 도움이 될 수 있는 한 가지 방법은 이러한 장애를 감지하는 것입니다.

“정확한 결과를 위해 비트를 제어하는 ​​데 사용되는 측정 라인은 매우 낮은 온도에 있어야 하며 열 광자와 과도한 복사가 없어야 합니다.” 그는 말한다 핀란드 알토 대학의 양자 물리학자 Mikko Möttönen.

“이제 이 압력 게이지를 사용하면 큐비트 회로의 간섭 없이 실제로 복사 온도를 측정할 수 있습니다.”

새로운 설정은 나노스케일로 알려져 있으며 무선 주파수 전송선을 통과하는 약한 마이크로파에 대한 초기 테스트는 장치가 에너지 변화를 정확하게 기록할 수 있음을 보여주었습니다.

이 작업은 이전 검색 큐비트의 에너지 상태를 측정할 수 있는 스트레인 미터를 만드는 데 있습니다. 이 접근 방식은 확장 가능하며 잠재적인 큐비트 간섭을 제거하면서 많은 전력을 사용하지 않습니다.

Urinemeter는 심우주 망원경의 일부를 포함하여 다양한 시나리오에서 사용할 수 있지만 실제로 큐비트에서 사용할 수 있다면 완전히 실현된 양자 컴퓨팅 시스템에 한 걸음 더 가까이 다가간 것입니다.

“마이크로파 측정은 무선 통신, 레이더 기술 및 기타 여러 분야에서 발생합니다.” 추가하다 호수. “그들은 정확한 측정을 하는 방법이 있지만 양자 기술의 매우 약한 마이크로파 신호를 측정할 때는 똑같이 할 방법이 없었습니다.”

“기압계는 지금까지 양자 기술 도구 상자에서 누락되었던 고급 진단 도구입니다.”

에 발표된 연구 과학적 도구 검토.