Исследователи из Университета Аалто и Финского центра технических исследований VTT построили сверхчувствительный болометр — детектор теплового излучения. Выполненный из золото-палладиевой смеси, он облегчает измерение интенсивности электромагнитного излучения в реальном времени.

Статья о разработке опубликована в журнале Communications Physics.

Болометр работает, измеряя тепловой эффект излучения. Когда этот прибор нагревается, его электрические характеристики изменяются, и это можно зафиксировать с высокой точностью. Чем меньше болометр, тем меньше излучения требуется для его нагрева. Небольшой детектор излучения имеет низкую теплоемкость, поэтому слабая интенсивность излучения дает более сильный сигнал.

«Квантовые компьютеры работают в криостатах, чрезвычайно холодных емкостях, где даже малейшее количество избыточного излучения вызывает большие возмущения. Поскольку наноболометры очень чувствительны, они могут точно измерять уровень избыточного излучения в криостате, чтобы уменьшить излучение за счет лучшей защиты», — говорит один из авторов работы Микко Моттенен, профессор квантовой технологии в Университете Аалто.

В ходе работы физики сначала построили детектор излучения из золота, но он сломался через несколько недель, потому что золото несовместимо с алюминием, использующимся в качестве сверхпроводника в детекторе. Чтобы преодолеть это, группа начала использовать сплав золота и палладия.

В ходе исследования ученые также разработали усилители СВЧ-сигнала. Их задача заключается в усилении сигнала, но они также усиливают шум. Сверхпроводящий СВЧ-усилитель, созданный физиками, сумел вдвое уменьшить болометрический шум по сравнению с лучшим коммерческим усилителем, используемым в настоящее время.