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科学家创造了世界上最小的电容器来测量量子水平的运动
维也纳理工大学 (TU Wien) 的科学家创造了世界上最小的电容器，虽然这听起来像是一项利基工程壮举，但它可能会重塑包括原子力显微镜在内的超精密测量工具的未来。他们的研究成果发表在《先进材料技术》杂志上，展示了微小的机械结构如何能够达到仅受 […] 限制的灵敏度。科学家创造出世界上最小的电容器来测量量子水平的运动，该文章首先出现在 Knowridge Science Report 上。
来源:Knowridge科学报告维也纳理工大学 (TU Wien) 的科学家创造了世界上最小的电容器，虽然这听起来像是一项利基工程壮举，但它可能会重塑包括原子力显微镜在内的超精密测量工具的未来。
他们的工作发表在《先进材料技术》上，展示了微小的机械结构如何达到仅受量子物理定律限制的灵敏度。
这一突破的核心是一个小得惊人的间隙：只有 32 纳米。它比人类头发丝细约 3,000 倍。
这个微小的空间将可移动的铝膜与固定电极分开，共同形成一个比以前制造的任何电容器都要小的平行板电容器。
该设备旨在检测极小的运动，使其成为高分辨率传感器的理想选择。
但这一成就不仅仅在于缩小组件。这是维也纳工业大学研究人员所做的更大努力的一部分，目的是使量子传感更加实用、强大，并且更容易集成到现实世界的设备中。
测量微小运动的传统系统通常依赖于激光和光学装置。虽然它们非常精确，但它们体积庞大、易碎，并且难以变成紧凑或便携式仪器。
维也纳工业大学团队采取了不同的方法。他们不使用光，而是使用可以直接构建在芯片上的电气或机械振荡来测量振动。
在新的电容器设计中，铝膜会轻微振动，就像鼓皮一样。这些振动会改变连接到电容器的谐振电路的电气特性。即使是最微小的运动也会导致电路谐振发生可检测的变化。
这种方法使研究人员能够以极小的噪音测量极其微小的振动。噪声（来自热量或电信号离散特性的随机干扰）通常会限制测量精度。