Heikko radiosignaali ei ole pelkästään käytännön haaste radiotekniikan käytössä, vaan myös magneettikuvauksen (MRI) skannereissa sairaaloissa sekä kaukoputkissa, joita tutkijat käyttävät kurkkiakseen avaruuteen.

Pitkien aallonpituuksien yksittäisten fotonien havaitseminen on ollut vaikeaa taustan lämpövaihtelujen vuoksi.

Tässä tutkimushavainnoinnissa Delftin-tekniikan yliopiston professori Gary Steelen ryhmän tutkijat osoittivat radiotaajuuksien fotonin eli energian kvantin, kvanttimekaniikan teorian sallimien heikoimpien signaalien havaitsemisen.

Tutkimusryhmän kehittämä mikroresonaattorien piiri pystyy käytännössä havaitsemaan energiakvantit radiotaajuussignaaleissa, mikä avaa mahdollisuuden havaita radioaaltoja kvanttitasolla.

Kvanttitason energiansiirtoa Suomessa

Aalto-yliopiston tutkijat puolestaan havaitsivat äskettäisessä tutkimuksessaan kvanttijärjestelmissä tapahtuvaa nopeaa energiansiirtoa. Tutkijat ohjasivat kvanttibittiä, jota he kutsuvat transmoniksi.

Kun transmonsiru jäähdytetään alle asteen tuhannesosan päähän absoluuttisesta nollapisteestä, se alkaa käyttäytyä keinotekoisen atomin tavoin.

Tutkimuksessaan dosentti Sorin Paraoanun tutkimusryhmä sai transmonin hyppäämään yhden kvantittuneen energiatason yli. Tutkijat toteuttivat kokeensa kolmitasoisessa suprajohtavassa transmonipiirissä.

Lisää: Nanobitteja.fi (LINKKI) , Delftin yliopiston tiedote (LINKKI) ja Delftin tutkijoiden tiedeartikkeli (LINKKI), Aalto-ylopiston viimeisin kvanttitutkimuksen tulos (LINKKI) sekä aiemmat kvanttiaiheiset uutiset Uusiteknologia.fi:ssä (LINKKI)

Kuva: Kokeellinen kvanttipiiri (1×1 cm) antaa tutkijoille mahdollisuuden kuunnella kvanttimekaniikan sallimia heikoimpia radiotaajuuksien signaaleja. Kuva: Delft University of Technology.