Ученые показали квантовый термометр для беспрецедентно точного измерения температуры
Выдающееся достижение продемонстрировали специалисты Национального института стандартов и технологий США, создав инновационный квантовый термометр на основе высокоэнергетических атомов. Благодаря уникальной способности отслеживать взаимодействие этих атомов с тепловой энергией окружающей среды, устройство демонстрирует беспрецедентную точность измерений. Это революционное изобретение знаменует начало новой эры в температурных измерениях, охватывающей широкий спектр применений — от фундаментальных квантовых исследований до передового промышленного производства.
Революционность разработки заключается в том, что новый термометр полностью исключает необходимость заводской калибровки и предварительной настройки. Устройство функционирует на базе фундаментальных законов квантовой механики, что гарантирует высочайшую точность измерений в полном соответствии с международными метрологическими стандартами.
Ведущий исследователь проекта Ноа Шлоссбергер с воодушевлением отмечает: «Нам удалось создать принципиально новый измерительный прибор, способный обеспечивать исключительную точность показаний без традиционных калибровочных процедур».
Процесс создания этого уникального прибора включал несколько инновационных этапов. Ученые наполнили специальную вакуумную камеру рубидиевым газом. Применяя комбинацию лазерного излучения и магнитных полей, они достигли экстремального охлаждения атомов практически до абсолютного нуля — до миллиградусов по шкале Цельсия. Последующее воздействие лазером позволило переместить периферийные электроны на удаленные орбиты, увеличив размеры атомов рубидия в тысячу раз.
Уникальное свойство полученных атомов заключается в том, что их крайние электроны находятся на колоссальном удалении от ядра. Это обеспечивает исключительную чувствительность к электромагнитным полям и внешним факторам. При повышении температуры окружающее излучение усиливается по нарастающей, что позволяет фиксировать мельчайшие температурные колебания с непревзойденной точностью.
Перспективы применения инновационного термометра поистине впечатляющие. Исследователи прогнозируют его успешное использование в самых разнообразных областях — от космической техники до современных производственных комплексов, открывая новые возможности для развития высокотехнологичных отраслей.
Интересно отметить, что параллельно с этим прорывом в области измерительных технологий ученые добились успехов и в других областях исследований — например, в изучении социального поведения пчел с помощью миниатюрных QR-маркеров.
Источник: www.gazeta.ru
