Po raz pierwszy wszystkie jednostki energii elektrycznej mierzone są razem

Energia

Zespół redakcyjny witryny poświęconej innowacjom technologicznym – 27 sierpnia 2025 r.

Ilustracja całkowego pomiaru prądu elektrycznego za pomocą nowego, zunifikowanego systemu. [Grafika: Linsey K. Rodenbach]

Amper, wolt i omy

Po raz pierwszy pojedynczy czujnik był w stanie dokładnie zmierzyć trzy podstawowe jednostki elektryczności: amper (jednostkę prądu elektrycznego), wolt (jednostkę potencjału elektrycznego) i om (jednostkę oporu elektrycznego).

Do tej pory wymagało to stosowania dwóch różnych typów bardzo czułych urządzeń, pracujących w reżimach kwantowych, czyli wymagających chłodzenia bliskiego zera absolutnego.

Co więcej, wymagało to udania się do dwóch różnych laboratoriów, gdyż jedno z urządzeń wykorzystuje bardzo silne pole magnetyczne, które zakłóca pracę drugiego.

Jason Underwood i współpracownicy z amerykańskiego Narodowego Instytutu Norm i Technologii (NIST) w końcu zintegrowali oba urządzenia w jeden kriostat. Kriostat zespołu tworzy idealne środowisko niskotemperaturowe dla wydajnej pracy zarówno kwantowego rezystora Halla anomalnego (QAHR), jak i programowalnego generatora prądu Josephsona (PJVS).

Wykorzystując tę ​​nową technologię, naukowcy zmierzyli napięcia w zakresie od 0,24 do 6,5 miliwolta z bardzo niewielkim błędem. Zademonstrowali również niezwykle dokładne pomiary rezystancji i natężenia prądu elektrycznego.

Oprócz uproszczenia procesu wykonywania precyzyjnych pomiarów elektrycznych, innowacja ta może doprowadzić do opracowania nowych sposobów definiowania norm elektrycznych Międzynarodowego Układu Jednostek Miar. Wcześniej jednak konieczne będą dalsze prace rozwojowe nad urządzeniem, ponieważ jego dokładność pozostaje ograniczona przez bliskość dwóch czujników.

Inne wiadomości na temat:

Więcej tematów