新设备检测到的辐射量是平常的万亿分之一

一组研究人员精确测量了功率，其测量范围比标准仪器小一万亿倍。 这意味着可以在量子物理实验中更精确地评估微波辐射。

能够测量超低水平的功率对科学家构建量子系统有帮助吗？ 规模非常小的系统，通常就它们的温度而言。 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？ 粒子位于中心取代经典位？ 以确保它们按预期运行并且产生的读数正确。

“商业功率传感器通常测量一毫瓦级的功率，”说Russell Lake 是芬兰 Bluefors 量子技术公司的高级科学家。

“这款测辐射热计可以在 1 飞瓦或更低的功率下准确可靠地完成这项工作。这比典型功率校准中使用的功率低一万亿倍。”

在量子实验中，能量是使用一种称为“温度计”的特殊温度计来测量的。辐射热测量计。 它通过一小块材料跟踪温度？ 通常是金属或半导体？ 当它吸收能量时会改变它的电阻。

研究人员在新系统中添加了一个电流和电压已知的加热器。 通过准确了解输入的热量，科学家们检测到非常微弱的微波所产生的非常微小的能量变化。

量子物理学如此具有挑战性的部分原因是量子系统非常脆弱，它们可能会被最小的干扰破坏或干扰，包括我们用来测量它们的工具。 新方法可以提供帮助的方法之一是检测这些干扰。

“为了获得准确的结果，用于控制量子位的测量线应该处于非常低的温度，没有任何热光子和多余的辐射，”说芬兰阿尔托大学的量子物理学家 Mikko Möttönen。

“现在，有了这个辐射热计，我们实际上可以测量辐射温度，而不受量子位电路的干扰。”

这种新装置被称为纳米测辐射热计，对穿过射频传输线的微弱微波的早期测试表明，该仪器可以精确记录功率变化。

这项工作建立在先前的研究创建一个能够测量量子位能量状态的测辐射热计。 该方法具有可扩展性，不会消耗太多能量，同时消除了对量子位的任何潜在干扰。

辐射热测量计可用于多种场景，包括作为，但如果它们实际上可以在量子位上使用，那么这意味着我们离完全实现又近了一步系统。

“测量微波发生在无线通信、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，但在测量量子技术中非常微弱的微波信号时却没有办法做到同样的事情。”

“辐射热测量计是一种先进的诊断仪器，迄今为止，量子技术工具箱中一直缺少这种仪器。”

该研究发表在科学仪器审查。