Når det «umulig små» blir målbart
Å måle energien det tar å flytte en rød blodcelle bare en nanometer oppover, høres ut som science fiction. Likevel har forskere ved Aalto-universitetet i Finland klart å fange energimengder helt ned til 0,83 zeptojoule.
En zeptojoule er så liten at den knapt lar seg forestille. Tenk på den som et sandkorn i forhold til hele jordkloden. Likevel har forskerne målt den.
Den smarte løsningen
Vanlige måleinstrumenter er for grove for slike skalaer. Derfor laget forskerne en kalorimeter som reagerer på de minste varmeendringene.
Sensoren består av to metaller. Den ene delen er superledende. Den andre er en vanlig leder. Ved ekstremt lave temperaturer blir superlederen så følsom at allerede en svak varmetilførsel forstyrrer den. Det er akkurat denne forstyrrelsen som blir målt.
Hvorfor det betyr noe
Slik presisjon åpner for nye muligheter:
- Å telle enkelte lyskorn, såkalte fotoner, er et gammelt mål. Nå kommer vi nærmere.
- Dark matter utgjør rundt 85 prosent av universets materie. En sensor på dette nivået kan kanskje fange opp spor av partikler som axioner.
- Kvantemaskiner krever millikelvin-temperaturer. Sensoren passer perfekt inn i disse miljøene og kan lese qubits uten å forstyrre dem.
En stille seier
Dette er ikke en overskriftsnyhet. Det er en forbedring av et måleinstrument. Men slike forbedringer er ofte grunnlaget for de store sprangene senere.
Arbeidet ble ledet av professor Mikko Möttönen, publisert i Nature Electronics og støttet av Finland’s Future Makers.