科学家刚刚测量到小于万亿分之一焦耳的能量脉冲

一种新开发的量子传感器以破纪录的精度测量了难以想象的少量能量。一种新开发的测量难以想象的少量能量的技术可以帮助推进量子计算并改善对暗物质的搜索。该方法足够灵敏,可以检测不到十亿分之一焦耳的万亿分之一 [...]

来源:SciTech日报

一种新开发的量子传感器以破纪录的精度测量了难以想象的少量能量。

一种新开发的测量难以想象的少量能量的技术可以帮助推进量子计算并改善对暗物质的搜索。该方法足够灵敏,可以检测不到十亿分之一焦耳的万亿分之一,最终可能使科学家能够对单个光子进行计数。

量子力学在极小的尺度上运行,因此研究人员不断开发更精确的工具来研究携带光的光子等粒子。更好的测量可以改进量子技术,并帮助科学家检测被称为轴子的假设暗物质粒子。

芬兰的研究人员最近使用一种称为热量计的超灵敏热传感器来测量低于 zeptojoule(等于十亿分之一焦耳的万亿分之一)的能量水平。作为比较,泽焦耳大约是红细胞在地球重力作用下向上移动一纳米所需的能量。

该研究团队由阿尔托大学学院教授 Mikko Möttönen 领导,与量子计算公司 IQM 和芬兰技术研究中心 (VTT) 合作。他们的研究结果发表在《自然电子》杂志上。

传感器的工作原理

测量如此规模的能量极具挑战性。为了进行实验,研究人员将微波脉冲发送到由两种金属制成的传感器中:允许电信号自由移动的超导体和产生电阻的标准导体。

“这种金属组合使得超导性变得非常脆弱,如果超冷导体中的温度升高一点点,超导性就会立即减弱。这使得它成为一个非常敏感的设置,”Möttönen 说道,他也是量子计算机独角兽 IQM 的创始人。

对量子技术和暗物质搜索的影响

DOI: 10.1038/s41928-026-01615-2