Kvanttirajaa lähestyvä etäisyyden mittausjärjestelmä

Korealainen KRISS tutkimuslaitos on onnistuneesti kehittänyt pituudenmittausjärjestelmän, joka saavuttaa kvanttifysiikan salliman teoreettista rajaa lähestyvän tarkkuustason.

Järjestelmä ylpeilee maailman johtavalla mittaustarkkuudella ja samalla sen kompakti ja kestävä rakenne soveltuvat kenttäkäyttöön. Tämä tekee siitä vahvan ehdokkaan uuden sukupolven pituusmittauksen vertailukohteeksi.

KRISSin pituus- ja dimensiometrologian ryhmä on onnistuneesti parantanut absoluuttisten etäisyysmittausjärjestelmien tarkkuutta kansallisten pituusstandardien tasolle käyttämällä optiseen taajuuskampaan (OFC) perustuvaa interferometriä.

Toisin kuin perinteisillä interferometrisillä valonlähteillä, optisilla taajuuskammoilla on sekä laaja spektrikaistanleveys että tarkasti toisistaan etäisyydellä olevat aallonpituudet, mikä mahdollistaa samanaikaisen erittäin tarkan mittauksen pitkillä etäisyyksillä.

Järjestelmä saavuttaa 0,34 nanometrin tarkkuuden, joka edustaa yhtä parhaista tarkkuustasoista olemassa olevien teknologioiden joukossa ja lähestyy kvanttifysiikan lakien määrittelemää kvanttirajoitettua tarkkuutta.

25 mikrosekunnin (μs) mittausnopeudellaan se toimii riittävän nopeasti ja luotettavasti kenttäkäyttöön ajateltuna, mikä tarjoaa merkittävää potentiaalia tarkkuusmetrologian parantamiseen korkean teknologian teollisuudessa.

Tutkimusryhmä aikoo jatkaa järjestelmän kehittämistä arvioimalla sen mittausepävarmuutta ja parantamalla sen suorituskykyä tavoitteenaan luoda siitä seuraavan sukupolven kansallinen pituusstandardi.

KRISSin pituus- ja mittamittausryhmän vanhempi tutkija, tohtori Jang Yoon-Soo, korostaa: ”Tulevaisuuden teollisuudenalojen, kuten tekoälypuolijohteiden ja kvanttiteknologioiden, kilpailukyky riippuu kyvystä mitata ja hallita etäisyyksiä tarkasti nanometritasolla.”

Aiheesta aiemmin:

Energiatehokas ja tarkka mittausjärjestelmä

Mittaus- ja kuvaustarkkuuden ennätyksiä

Kvanttitason mittauksia