芬兰阿尔托大学物理学家研制出一种量子量热计，能够测量粒子能量，能量测量精度可达小于1泽焦耳(纳焦耳的万亿分之一)，创造了探测阈值的世界纪录。据阿尔托大学新闻处消息，这项成果将加速量子计算机研发，并有望用于制造探测轴子等超轻暗物质粒子痕迹的探测器。
研究人员表示，过去二十年来，物理学家已研制出多种能够探测微波波段单个光粒子的光子探测器和量热器，但几乎所有此类设备的工作范围都非常窄，无法精确测量粒子的能量特性，极大限制了实际应用。
此次研制的量子量热计由一根微小的金铂合金棒和大量嵌入其中的铝盘及纳米线组成。当冷却到接近绝对零度时，铝变为超导体，而金铂合金保持正常导体状态。阿尔托大学教授米科·梅特宁解释说，这种金属组合使铝制部分的超导特性高度依赖于常规导体的温度。当微波脉冲通过该结构时，即使温度升高很小，器件的导电能力也会急剧减弱，从而能够探测到最微弱的脉冲波。
测量结果表明，该装置能够探测能量约为0.83泽焦耳的微波脉冲，相当于170个光粒子的能量。梅特宁教授指出，这项进展为微波束中单个光子的计数铺平了道路，不仅对量子技术进步至关重要，对天体物理观测也同样重要。研究团队认为，该技术不仅有望用于制造量子计算机的超灵敏光粒子探测器，还可能用于制造轴子和其他形式"轻"暗物质的传感器。
