Dissenyen el termòmetre quàntic més precís

05/06/2015

Investigadors del Departament de Física de la UAB i de la Universitat de Nottingham estableixen, en un article publicat avui a Physical Review Letters, on són els límits de la termometria, és a dir, quina és la fluctuació més petita de la temperatura que es pot arribar a mesurar. Els investigadors han estudiat quina seria la sensibilitat de termòmetres fets d’un grapat d’àtoms, prou petits com per exhibir comportaments típicament quàntics.  

Els investigadors han caracteritzat en detall aquest tipus de sondes, uns dispositius que proporcionarien una estimació de la temperatura amb una precisió sense precedents. Per fer-ho, han combinat les eines de la termodinàmica i de la metrologia quàntica, que tracta de les mesures ultraprecises en sistemes quàntics.  

Els físics han cercat quina seria la precisió màxima que es podria aconseguir en una situació real, en la qual el temps per mesurar podria ser molt breu a causa de limitacions experimentals inevitables. En la recerca, també han observat que aquests termòmetres podrien mantenir una sensibilitat constant en un ampli rang de temperatures, a canvi de sacrificar part d’aquesta precisió.  

Per als autors de la recerca “aconseguir un nanotermòmetre prou sensible en aquesta escala representaria un gran pas endavant en la nanotecnologia, amb aplicacions en biologia, química, física i, fins i tot, en el diagnòstic i el tractament de malalties”.

En la recerca han participat els investigadors del Departament de Física de la UAB Luis A. Correa, autor principal de l’estudi, i Mohammad Mehboudi; la investigadora ICREA al mateix departament, Anna Sanpera; i l’investigador de la Universitat de Nottingham Gerardo Adesso.