ფინელმა მეცნიერებმა ულტრამგრძნობიარე გაზომვის ტექნოლოგიაში მნიშვნელოვან წარმატებას მიაღწიეს. ალტოს უნივერსიტეტის გუნდმა, აკადემიკოს მიკო მოტონენის ხელმძღვანელობით, შეძლო დაეფიქსირებინა ენერგიის ისეთი მცირე რაოდენობა, რომელიც ერთ ზეპტოჯოულს (ჯოულის ტრილიონედის ტრილიონედი ნაწილი) არ აღემატება.

ეს აღმოჩენა, რომელიც ჟურნალ Nature Electronics-ში გამოქვეყნდა, კვანტური გამოთვლების სფეროსა და ფუნდამენტური ფიზიკის კვლევებისთვის ახალ შესაძლებლობებს ხსნის. მეცნიერების თქმით, მიღწეული სიზუსტე საშუალებას მისცემს მკვლევარებს, სამომავლოდ ცალკეული ფოტონები დაითვალონ.

როგორ მუშაობს ახალი ტექნოლოგია?

მკვლევარებმა გამოიყენეს კალორიმეტრი — მოწყობილობა, რომელიც სითბური ენერგიის უმცირეს ცვლილებებს ზომავს. სენსორის კონსტრუქცია აგებულია ორი ტიპის ლითონის კომბინაციაზე: ზეგამტარებზე, სადაც ელექტროობა წინაღობის გარეშე მოძრაობს, და ჩვეულებრივ გამტარებზე.

მიკო მოტონენის განმარტებით, ამ ლითონების შეხამება სისტემას უკიდურესად მგრძნობიარეს ხდის. ტემპერატურის უმნიშვნელო მატებაც კი საკმარისია ზეგამტარობის ეფექტის დასასუსტებლად, რაც სენსორს საშუალებას აძლევს, ელექტრომაგნიტური იმპულსები მაღალი სიზუსტით დააფიქსიროს.

ექსპერიმენტის ფარგლებში, გუნდმა წარმატებით დააფიქსირა 0.83 ზეპტოჯოულის ენერგიის იმპულსი. შედარებისთვის, ეს ენერგია დაახლოებით იმ სამუშაოს ტოლია, რაც საჭიროა ერთი ერითროციტის დედამიწის გრავიტაციაში ერთი ნანომეტრით ასაწევად.

მნიშვნელობა კვანტური კომპიუტერებისთვის

ახალი ტექნოლოგია პირდაპირ კავშირშია კვანტური კომპიუტერების განვითარებასთან. კალორიმეტრი მუშაობს იმავე მილიკელვინურ ტემპერატურაზე, რომელიც საჭიროა კუბიტების — კვანტური კომპიუტერების ძირითადი ერთეულების — ფუნქციონირებისთვის.

ეს ფაქტორი სისტემაში დამატებით ხმაურსა და დარღვევებს ამცირებს. მომავალში, აღნიშნული სენსორი შესაძლოა გახდეს კვანტური კომპიუტერების განუყოფელი ნაწილი, რომელიც კუბიტებიდან ინფორმაციის წაკითხვას გაცილებით ეფექტურს გახდის.

კვლევა განხორციელდა ფინეთის ნანო-, მიკრო- და კვანტური ტექნოლოგიების ინფრასტრუქტურის (OtaNano) ბაზაზე. პროექტის ფინანსურ მხარდაჭერას Future Makers-ის ინიციატივა უზრუნველყოფს.