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芬蘭阿爾托大學感測器創新 測得超微能量創世界紀錄

圖/本報資料庫

商傳媒|責任編輯/綜合外電報導

芬蘭研究團隊近日成功測量出極其微小的能量,創下世界新紀錄。由芬蘭阿爾托大學(Aalto University)應用物理學系米科·默託寧(Mikko Möttönen)教授領導的團隊,透過結合超導體與金屬的高靈敏度熱感測器,精準測得 0.83 仄焦耳(zeptojoule, zJ)的能量(1 仄焦耳為 10⁻²¹ 焦耳)。這項突破性成果已於昨日(12日)發表在國際期刊《Nature Electronics》上。

這項測量成果的敏感度極高,等同於一個肉眼不可見的紅血球,在地球重力場中移動一奈米(nanometer, nm, 十億分之一米)所需的能量。研究團隊開發的感測器由超導體和普通導體組成,超導體在特定條件下能以零電阻傳導電流,而普通導體則會產生電阻。即使導體溫度微幅上升,也會導致超導性減弱,這使得感測器變得極其敏感,能夠成功偵測到 0.83 zJ 的電磁脈衝。

米科·默託寧教授指出,該感測器運作溫度與量子電腦的資訊處理單元——量子位元(qubits)相似。因此,這項技術可望應用於量子電腦中,作為讀取量子位元訊號的關鍵組件。他進一步表示,這種高靈敏度不僅是量子技術的長期目標,也對天體物理學等領域至關重要。未來,它將有助於探測被視為宇宙暗物質候選之一的軸子(axions)訊號,對量子技術的發展及宇宙謎團的探索,都具備重大意義。