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芬蘭開發出新型微波探測器,能量分辨率破世界紀錄
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芬蘭研究人員日前在微波探測領域創造了新的世界紀錄。來自阿爾托大學量子計算和設備的研究小組成功開發出一種新型部分超導微波探測器，將熱光電探測的能量分辨率較此前的世界記錄提高了14倍。這種體積比單個人類血細胞還小的探測器，將顯著推動超靈敏相機以及量子計算機配件的開發�！�
這種新型探測器由超導鋁的微小碎片和一條納米金線組成，工作溫度為絕對零度的百分之一度，在這樣的低溫下熱干擾是及其微弱的，研究小組成功檢測到大小僅為一個介焦（為10的負21次方焦耳）的能量包，即將一個紅細胞移動一納米所需要的能量。
該探測器的研發關鍵主要體現在兩個方面，一是創新的結構設計可以同時保證入射光子的高效吸收和測量讀數的高敏感性。二是對微小能量包所產生的信號進行有效放大。研究團隊通過正反饋法實現了利用外部能量源對吸收光子所引起的溫度變化進行放大。
現有超導技術可以生產單一微波光子，而對這樣的旅行光子進行有效探測是一項重要挑戰，芬蘭的研究成果是利用熱探測解決這個問題的一次飛躍。此外，探測器越小，可探測的信號越多，而且大規模生產的成本就越低。
相關研究論文“利用電熱反饋在臨近誘導的約瑟夫森結中探測介焦微波脈沖”已刊登在2016年第117期的《物理學評論通訊》周刊上。
為促進這種新型微波探測器的商業應用開發，歐盟研究理事會已通過“概念驗證”計劃向該研究團隊提供經費資助，這已經是該團隊第三次獲得歐盟研究理事會的項目資助。
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