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Nuevo récord en detección de microondas

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Unos científicos han batido el récord mundial en cuanto a resolución energética en fotodetección térmica.

El récord lo ha conseguido el equipo de Mikko Möttönen, de la Universidad de Aalto en Finlandia, usando un detector de microondas parcialmente superconductor. El descubrimiento podría llevar a cámaras ultrasensibles y accesorios para las futuras computadoras cuánticas.

La primera de las dos innovaciones esenciales que han permitido alcanzar el récord es el nuevo diseño para el detector, a base de diminutas piezas de aluminio superconductor y nanohilo áureo. Este diseño garantiza tanto la eficiente absorción de los fotones incidentes como una lectura muy sensible. Todo el detector es más pequeño que una única célula sanguínea humana.

El nuevo detector funciona a una temperatura de una centésima de grado por encima del Cero Absoluto. Las perturbaciones térmicas a temperaturas tan bajas son tan débiles que el equipo de investigación pudo detectar paquetes de energía de solo un zeptojulio. Esta es la energía necesaria para elevar un glóbulo rojo un solo nanómetro.

La segunda innovación esencial concierne a la amplificación de la señal procedente de los diminutos paquetes de energía. Para ello, los científicos usaron retroalimentación positiva. La aplicación del concepto en este caso consiste en que hay una fuente externa de energía que amplifica el cambio de temperatura que se genera a partir de los fotones absorbidos.

Las microondas son actualmente utilizadas por ejemplo en las comunicaciones por teléfono móvil y en las televisiones por satélite, gracias a su capacidad de atravesar paredes. Unos detectores de microondas más sensibles podrían llevar a grandes mejoras en los actuales sistemas de comunicaciones y en las técnicas de medición.

Un detector de microondas tan sensible podría también ser útil para investigaciones termodinámicas de sistemas pequeños.

Foto: Imagen artística del detector de microondas. (Ilustración: Ella Maru Studio)