Novo dispositivo detecta radiação em escala de até um trilionésimo

Uma pesquisa publicada na Review of Scientific Instruments mostrou que um grupo de pesquisadores conseguiu medir com precisão a potência em escala que é um trilhão de vezes menor do que é alcançado com instrumentos que possuímos hoje.

Essa descoberta consegue analisar minunciosamente a radiação em objetos básicos, como o micro-ondas – permitindo avaliar com mais exatidão em experimentos de física quântica. Entenda os principais pontos positivos dessa descoberta:

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Medir a potência em níveis ultrabaixos pode ser útil para os cientistas que constroem sistemas quânticos;
Esses sistemas são extremamente pequenos em escala e geralmente muito frios em termos de temperatura – e, agora, podem ser medidos com mais exatidão;
Um ótimo exemplo da função dessa sistema é para medir calibrar melhor os qubits – partículas no centro dos computadores quânticos e substituem os bits clássicos.

“Os sensores de potência comercial normalmente medem a potência na escala de um miliwatt”, afirma Russell Lake, cientista sênior da empresa de tecnologia quântica Bluefors, na Finlândia.

Durante os experimentos quânticos, a energia é medida usando termômetro especial, chamado bolômetro. Essa tecnologia consegue medir a temperatura por meio de pequena tira de material, como metal ou semicondutor, que muda sua resistência elétrica enquanto absorve energia.

Este bolômetro faz isso com precisão e confiabilidade em 1 femtowatt ou menos. Isso é um trilhão de vezes menos energia do que a usada em calibrações de energia típicas.
Russell Lake, cientista sênior da empresa de tecnologia quântica Bluefors

Nesse projeto, os pesquisadores adicionaram aquecedor com uma corrente e tensão conhecidas. Sabendo sobre a quantidade de calor aplicado, os cientistas detectaram mudanças de energia muito pequenas feitas por micro-ondas.

“A medição de micro-ondas acontece em comunicações sem fio, tecnologia de radar e muitos outros campos”, aponta Lake. “Eles têm suas maneiras de realizar medições precisas, mas não havia como fazer o mesmo ao medir sinais de micro-ondas muito fracos para a tecnologia quântica”.

“Para resultados precisos, as linhas de medição usadas para controlar os qubits devem estar em temperaturas muito baixas, sem fótons térmicos e excesso de radiação”, disse Mikko Möttönen, físico quântico da Universidade Aalto, na Finlândia. “Agora, com este bolômetro, podemos realmente medir a temperatura da radiação sem interferência do circuito qubit”.

Com informações de ScienceAlert

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