新しい装置は通常の1兆分の1のスケールで放射線を検出：ScienceAlert

研究者チームは、標準的な機器で測定可能なものよりも 1 兆分の 1 小さいスケールで力を正確に測定しました。 これは、量子物理学実験においてマイクロ波放射をより正確に評価できることを意味します。

非常に低いレベルでエネルギーを測定できることは、量子システム、つまり信じられないほど小さく、通常は温度の点で信じられないほど冷たいシステムを構築する科学者にとって役立ちます。 これで、より正確にこれらの測定を行うことができるようになりました。

たとえば、新しいシステムは、量子ビット (古典的な量子ビットに代わる量子コンピューターの中心にある粒子) の準備と校正を改善し、それらが意図したとおりに動作し、生成される読み取り値が正しいことを確認するために使用できます。

「商用電力センサーは通常、電力を 1 ミリワットのスケールで測定します。」 彼は言う。 ラッセル・レイク氏は、フィンランドの量子テクノロジー企業ブルーフォース社の上級科学者である。

「この圧力計は、これを 1 フェムトワット以下で正確かつ確実に実行します。これは、一般的なエネルギー校正で使用されるエネルギーの 1 兆分の 1 です。」

量子実験では、エネルギーは、温度計と呼ばれる特別な温度計を使用して測定されます。 圧力計。 エネルギーを吸収すると電気抵抗が変化する、小さな材料（通常は金属または半導体）のストリップを通じて温度を追跡します。

研究者らは、新しいシステムに既知の電流と電圧のヒーターを追加しました。 どれだけの熱が導入されたかを正確に知ることで、科学者たちは非常に弱いマイクロ波による非常に小さなエネルギーの変化を検出しました。

量子物理学が非常に難しい理由の 1 つは、量子システムが非常に脆弱であり、量子システムを測定するために使用する機器を含め、わずかな摂動によって壊れたり干渉されたりする可能性があることです。 新しいアプローチが役立つ 1 つの方法は、これらの障害を検出することです。

「正確な結果を得るには、ビットの制御に使用される測定ラインは非常に低温であり、熱光子や過剰な放射線が存在しない必要があります。」 彼は言う。 フィンランド・アアルト大学の量子物理学者ミッコ・モットーネン氏。

「この圧力計を使用すると、量子ビット回路からの干渉を受けることなく放射温度を実際に測定できるようになります。」

この新しい装置はナノスケールとして知られており、無線周波数伝送線を通過する弱いマイクロ波に関する初期のテストでは、この装置がエネルギーの変化を正確に記録できることが示された。

この作品は以下に基づいて構築されています 以前の検索 量子ビットのエネルギー状態を測定できるひずみ計を作成する際に。 このアプローチはスケーラブルであり、潜在的な量子ビット干渉を排除しながら、多くの電力を使用しません。

尿計は、深宇宙望遠鏡の一部としてなど、さまざまなシナリオで使用できますが、量子ビット上で実際に使用できれば、完全に実現された量子コンピューティング システムに一歩近づいたことを意味します。

「マイクロ波測定は、無線通信、レーダー技術、その他多くの分野で行われています。」 追加 湖。 「彼らは正確な測定を行う独自の方法を持っていますが、量子技術の非常に弱いマイクロ波信号を測定する場合、同じことを行う方法はありませんでした。」

「気圧計は、これまで量子テクノロジーのツールボックスに欠けていた高度な診断ツールです。」

に発表された研究 科学ツールのレビュー。