量子位发射的低能光子可以通过同时用两个温度计测量其能量而被探测到。这两个信号组合成一个高灵敏度的互相关测量。作者：巴彦·卡里米
来自阿尔托大学的Jukka Pekola教授和博士生Bayan Karimi提出了一种测量单个微波光子能量的新方法。这些低能量子是由人造量子系统如超导量子比特发射的。连续地探测它们一直是一个挑战，但在量子信息处理和其他量子技术中是有用的。
A光子当一个超导量子位在状态间跃迁时产生辐射能量进入它的环境。研究人员通过将光子转化为热能来捕捉它的微小能量。这项新技术依赖于将光子的能量分散到两个独立的热浴中，并同时使用两个未耦合的探测器进行测量。这将显著增强-噪声比更容易检测吸收事件及其能量。
佩科拉说：“在我们提出的装置中，量子位的能量很大，而它的典型工作温度非常低。这种对比为精确求解薛定谔方程提供了机会，在描述这种测量的模型中，形成热浴的外部振荡器多达100万个。”。
卡里米补充说，“互相关法可以用来测量极微小的温度变化，它有望探测到比以前使用的方法小几个数量级的能量。”
研究人员解释说，许多基本问题仍然悬而未决，但这将是第一次将光子的能量分裂成两个不同的热探测器并进行观测。阿尔托大学皮科小组的研究小组目前正在根据这一建议进行实验。卡里米说：“完成这项实验极具挑战性，但成功将是梦想成真。”。
研究人员在两年前推出了非常灵敏的量热计，物理世界将其列为2020年的量子亮点之一。