Kvanttimittausmenetelmä kasvihuonekaasuille

09.04.2023

Bristol-kvanttimittaus-kasvihuonekaasuille.jpgOn ehdotettu innovatiivista tekniikkaa molekyylien havaitsemiseksi ja karakterisoimiseksi entistä tarkemmin, mikä tasoittaa tietä merkittäville edistyksille ympäristön seurannassa, lääketieteellisessä diagnostiikassa ja teollisissa prosesseissa.

Bristolin yliopiston fyysikoiden ehdottama uusi kvanttimittausmenetelmä perustuu taajuuskampatekniikkaan jolla mitataan tarkasti optisia taajuuksia. Taajuuskampoja käytetään monilla tieteen ja teollisuuden aloilla karakterisoimaan ainetta sen perusteella, miten kyseiselle aineelle ainutlaatuinen valo absorboituu.

Optisen kampaspektroskopian tarkkuutta rajoittaa kuitenkin kaikissa lasereissa ja muissa klassisissa valonlähteissä esiintyvä perustaso. Kvanttitila, jossa on vähemmän kohinaa, nimeltään "puristettu valo", voi voittaa tämän rajoituksen ja sitä on hyödynnetty parantamaan gravitaatioaaltoilmaisimien herkkyyttä.

Bristolin fyysikot ovat osoittaneet puristetun valon vaimentavan merkittävästi kohinaa laajalla kampataajuuksilla, joita käytetään absorboivan molekyylin tutkimiseen.

Kvanttitekniikan tohtoriopiskelija Alex Belsley toteaa: "Tämä työ ehdottaa uutta menetelmää kaasulajien tarkkailemiseksi in situ ja suurella tarkkuudella. Anturoinnissa kvanttietu voidaan toteuttaa jo tänään ja olen innoissani kvanttitehostettujen antureiden muuttuvasta vaikutuksesta yhteiskuntaamme tulevina vuosina.

Tämä uusi lähestymistapa voisi mahdollisesti saavuttaa yli kymmenkertaisen parannuksen havaitsemisrajoissa. Sen lisäksi, että se mahdollistaa erityyppisten kaasujen karakterisoinnin erittäin pienillä pitoisuuksilla, se voi myös määrittää tärkeitä ominaisuuksia, kuten lämpötilan ja paineen suurella herkkyydellä.

Professori Jonathan Matthews jatkaa: "Paremmat anturit ovat tärkeitä tulevaisuudellemme. Terveydenhuolto, valmistus, ympäristön seuranta ja itse uusi tiede hyötyvät kaikki fyysisten ominaisuuksien mittaamisen edistymisestä.

Alexin työ osoittaa, kuinka puristettu valo voi parantaa taajuuskampaspektroskopiaa – seuraava askel on tutkia aihetta lisää erilaisilla kokeilla laboratoriossa.

Aiheesta aiemmin:

"Vihreä" kvanttianturi

Lisää monipuolisia kvanttiantureita
06.11.2024Sähköautojen pikalataus kotitalouspistorasioista
05.11.2024Langaton lataus tekstiileihin ja sisäilmasta sähköä ja happea
05.11.2024Sisäistä laskentaa optisessa muistissa
04.11.2024Ennätysmäisiä anturitekniikoita
02.11.2024Kohti ympäristökestävämpiä akkuratkaisuja
01.11.2024XOR valolla ja yksittäisen transistorin neuronissa
31.10.2024Nesteen kaltaiset elektronit avaavat uusia teknisiä mahdollisuuksia
30.10.2024Uusi lämmönsiirtomateriaali voi viilentää energiasyöppöjä datakeskuksia
29.10.2024Kirigamista mallia langattomien antenneille
28.10.2024Orbitroniikka: uusi energiatehokas tekniikka

Siirry arkistoon »