21:59 2022-01-20
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Experimentul cu turnichete cu electroni unici arată calea către un nou standard de putere
_ Experimentul cu turnichete cu electroni unici arată calea către noi standard de putere
Cel mai des folosit sistem de măsurare din lume, Sistemul Internațional de Unități (SI), a fost redefinit în 2019. De atunci, unitățile au trebuit să fie definite în termeni de constante ale naturii, adică este, regulile naturii care sunt fixe și fără incertitudine, cum ar fi viteza luminii – și nu în termeni de referințe arbitrare.
Acest lucru a însemnat că noi cercetări pentru a lega multe unități ale sistemului la s-au cerut constante prin realizări experimentale.
„Redefinirea a provocat nevoia de noi realizări”, spune profesorul Jukka Pekola.
Cercetătorii de la Universitatea Aalto au găsit acum o nouă soluție promițătoare. modalitate de a lega watul (unitatea de putere) de constantele naturii. Ei cred că metoda lor ar putea arăta calea către un nou standard de putere; adică o nouă modalitate de a produce o cantitate cunoscută de putere cu care pot fi comparate alte surse de energie și detectoare.
Cercetătorii au dezvoltat un dispozitiv care convertește frecvența în putere. Frecvența este o mărime care poate fi setată cu o incertitudine scăzută și, prin urmare, oferă o bază solidă pentru un nou standard.
„Frecvența poate fi definită foarte, foarte precis. Dacă puteți face ca celelalte cantități să depindă de frecvența într-un mod cunoscut, atunci aveți un standard foarte precis”, spune Pekola.
În plus, cercetătorii au descoperit că o astfel de dependență se supune unei legi simple, cu acuratețe și robustețe.
„Aceste caracteristici cresc șansele de a utiliza această metodă ca standard”, spune Marco Marín Suárez, doctorand.
„Practic, acesta este un mod potențial nou de a realiza un watt, sau flux de energie, doar prin setarea unor cantități cunoscute anterior”, descrie Marín Suárez.
În experiment, puterea este produsă cu un tranzistor cu un singur electron în funcționarea turnichetului. Pekola a demonstrat anterior că acest dispozitiv funcționează ca un potențial standard pentru amper, unitatea de curent electric. Este constituit dintr-o mică insulă metalică, cabluri de sursă și de scurgere și un electrod de poartă și poate aborda puteri foarte mici.
Drumul de la o propunere la un nou standard efectiv acceptat este lung. Cercetătorii de la Aalto speră că munca lor va atrage în continuare atenția metrologilor care o vor duce mai departe cu măsurători mai precise.
„Acest prim experiment nu a fost încă la nivelul metrologiei. Am putea demonstra că acest principiu funcționează. , totuși, și am arătat, de asemenea, de unde provin principalele erori. Rămâne de văzut dacă acest lucru va fi adoptat de comunitatea de metrologie", rezumă Pekola.
Cercetătorii caută acum să-și impulsioneze propunerea înainte prin caracterizarea cât de bine se adaptează legea de conversie a frecvenței în putere la metoda lor. Acest lucru va crește acuratețea cu care puterile mici pot fi calibrate.
Experimentele au fost efectuate la infrastructura națională de cercetare OtaNano. Grupul profesorului Pekola face parte din Centrul de Excelență QTF și InstituteQ, institutul cuantic finlandez.
Comentarii:
Adauga Comentariu