当“极小”变成能被测量的东西
你能想象吗?有人居然测出了移动一个红细胞、只抬高一纳米所需的能量。
听起来像科幻,但芬兰科学家真的做到了。
他们到底测到了多小的能量
数字是0.83zeptojoule(zeptojoule,译作仄普焦耳)。
这个单位小到什么程度?相当于一颗沙粒和整个地球沙滩的差距。
我们平时接触的能量单位,基本到“焦耳”就停了。
再往下,其实已经超出普通人的直觉了。
他们是怎么测到的
测这么小的能量,不能靠普通传感器。
研究团队做了一个专门的量热器(calorimeter),核心是用两种金属做成的:
- 一部分是超导体,冷到一定温度后,电阻直接归零
- 另一部分是普通导体,电流通过时会有阻力
把这两种材料接在一起,放在接近绝对零度的低温环境里。
超导体变得极度敏感,哪怕只有一点点热量进来,它都会“抖一下”。
研究人员测的,就是这个“抖动”。
为什么这事值得关注
这种传感器能干几件事:
数单个光子
物理学家一直想一个一个地数光子,但以前很难。现在这个传感器让这个目标更近了。找暗物质
宇宙里85%的物质我们都看不见,科学家叫它暗物质。
有人猜它可能是叫“轴子”的粒子。
这种传感器灵敏度够高,也许能抓到这些粒子飞过的痕迹。帮量子计算机读信息
量子计算机必须在极低温下工作。
这个传感器正好也在那个温度区间,能帮它读出量子比特的状态,而不引入额外干扰。
这些小进步,其实在慢慢改变世界
这次成果不算爆炸性新闻。
没有治愈癌症,也没有发现新行星。
但它代表了一种安静的、累积式的进步。
今天多了一个能测更小能量的工具,明天可能就多了一个能真正解释暗物质的办法。
再往后,也许量子计算机就能真正解决实际问题。
研究由阿尔托大学(Aalto University)的Mikko Möttönen教授带领,团队来自芬兰的不同机构。
论文发表在《Nature Electronics》上。
这种事看起来不起眼,但科学就是这样一点点往前走的。