Исследователи из Университета Аалто и Центр технических исследований Финляндии VTT создали супер-чувствительного болометра, тип датчика теплового излучения. Новый детектор излучения, изготовлены из золото-палладиевого смесь делает его легче измерить силу электромагнитного излучения в реальном времени. Болометры широко использовано в тепловизионных камер в строительной отрасли и в спутники для измерения космической радиации.
Новые разработки могут помочь болометров найти свой путь к квантовым компьютерам. Если новый детектор излучения удается также функционировать в пространстве, как это происходит в лаборатории, он также может быть использован для измерения космического микроволнового фонового излучения в пространстве более точно.
‘Новый детектор чрезвычайно чувствителен, и его уровень шума — сколько сигнал передать правильное значение, составляет только одну десятую от шума любого другого болометра. Это тоже сто раз быстрее, чем предыдущие малошумящих детекторов излучения, — говорит Микко Möttönen, который работает в качестве совместного профессор квантовых технологий Университета Аалто и ВТТ.
Во-первых, исследовательская группа построила детектор радиации из золота, но он сломался через пару недель, потому что золото не совместимы с алюминием, который используется в качестве сверхпроводника в детекторе. Чтобы преодолеть эту проблему, группа начала использовать смесь золота и палладия, который очень прочный, но редкий материал в болометров.
В дополнение к материалу, секрет нового излучения заключается в его очень небольших масштабах. Нанонить, проходящей через середину приемника излучения составляет всего около микрометра длиной, двух сотен нанометров в ширину и несколько десятков нанометров, — рассказывает Роопе Kokkoniemi, кто учился болометра в Университет Аалто.
А болометр измеряет тепловое действие излучения. Когда болометр нагревается, его изменении электрических характеристик, и это может быть измерено с высокой точностью. Чем меньше болометра, тем меньше излучение, необходимое для ее нагрева.
‘Маленький радиационный детектор обладает малой теплоемкостью, поэтому слабое излучение обеспечивает более сильный сигнал’, Kokkoniemi объясняет.
Лучшую защиту
‘Квантовые компьютеры работают в криостатах, очень холодно супер-морозильники, в которых даже самые мелкие суммы превышения радиации вызывает большое беспокойство. Как nanobolometers очень чувствительны, они могут легко измерять уровень превышения радиации в криостата для уменьшения излучения через лучшую защиту’, Möttönen говорит.
Болометра также может быть использован для чтения значения квантовые биты, или кубиты. Однако, для этого болометра должна быть даже быстрее.
Для того, чтобы читать квантовую информацию в сверхпроводящих квантовых компьютеров несколько раз подряд, не унижаетесь между болометра должно быть примерно в сто раз быстрее’, Möttönen говорит.
СВЧ-усилителей также были разработаны в исследованиях. Их задача-усилить сигнал, но они также добавить шум. Сверхпроводящие СВЧ-усилителя, разработанная ВТТ удалось сократить вдвое болометра шума в сравнении с лучшим коммерческим усилитель.
Болометр был разработан в квантовых компьютерах и устройствах исследовательской группы под руководством Микко Möttönen.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!