Når det umuligt små bliver målbart
At opfatte energien i at løfte en enkelt rød blodlegeme bare en nanometer. Det lyder umuligt. Alligevel er det præcis, hvad forskere fra Aalto Universitet i Finland nu har målt.
De har registreret energier helt ned til 0,83 zeptojoule. En zeptojoule er så lille, at den forsvinder i vores normale målestok. Det svarer til en sandkorn mod alle verdens strande.
Den smarte løsning hinter bag gennembruddet
Måle så lidt energi kræver ikke mere følsomme skalaer. Det kræver en helt ny type måler.
Forskernes enhed er en kalorimeter. Den fanger selv de mindste varmeændringer. Den er bygget af to forskellige metaller. Den ene del er superledende. Den lader strøm flyde uden modresistance ved meget lave temperaturer. Den anden del er almindelig ledende materialer, med normal modstand.
Ved millikelvin-temperaturer – altså koldere end rummet – er superlederen så følsom, at selv en lille ekstra varmeimpuls ødelægger den. Det er netop den ødelæggelse, researchers måler.
Hvorfor betyder det noget
Tælle lyskorn: Fysikere har længe ønsket at tælle enkelte lyskorn. Det lykker ikke med normal måleteknik. Denne enhed kommer tæt på.
Jagten på mørk materie: 85 procent af universets materie er mørk materie. Vi er ikke able til at se den, but we know it's there. En del af de mulige partikler er axioner. Med en så følsom måler kan vi måske finde dem.
Styrke quantumcomputere: Quantummaskiner arbejder ved samme ekstremt kolde temperaturer. Denne sensor kan hjælpe til at læse qubit-tilstande uden at tilføje ekstra støj.
Den stille udvikling
Det er ikke glamourøse gennembruch. Det er omhyggeligt, incremental arbejde. Forskere har brugt mange timer, med Collaboration fra IQM og Aalto, til at perfektionere en måler, der kan opfatte energier, vi før ikke kunne se.
Denne type arbejde er baseret på. Det muliggør senere gennembrud.