Uutiset

Koe yksielektronilähteillä osoittaa tien kohti uutta tehostandardia

Aalto-yliopiston tutkijat loivat menetelmän, jolla teho voidaan määritellä suhteessa taajuuteen.
Device
Ylhäällä kuvattu mitattu teho; alla yksielektronitransistori, jolla teho on kokeessa tuotettu.

Maailman yleisimmin käytetty mittausjärjestelmä, International System of Units (SI), uudistettiin vuonna 2019. Tästä lähtien yksiköt on jouduttu määrittämään suhteessa luonnonvakioihin, eli valon nopeuden kaltaisiin arvoihin, joihin ei liity epävarmuutta. Tämä on herättänyt uuden tarpeen tutkimukselle, joka kokeiden kautta yhdistää yksiköt näihin vakioihin.

Aalto-yliopiston tutkijat ovat nyt löytäneet lupaavan uuden tavan yhdistää wattin eli tehon yksikön luonnonvakioihin. He uskovat, että heidän menetelmänsä voi osoittaa tien kohti uutta tehostandardia. Kyse on siis tavasta, jolla voidaan tuottaa ennalta tunnettu määrä tehoa, ja johon muita tehon lähteitä ja ilmaisimia voidaan verrata.

Tutkijat ovat kehittäneet laitteen, joka muuntaa taajuuden tehoksi. Taajuuteen liittyy hyvin vähän epävarmuutta, joten se tarjoaa vankan perustan uudelle standardille.

"Taajuus voidaan määritellä hyvin, hyvin täsmällisesti. Jos saamme muut suureet riippuvaiseksi taajuudesta, niin meillä on erittäin tarkka standardi”, sanoo professori Jukka Pekola.

Tutkijoiden osoittama riippuvuus noudattaa tarkasti yksinkertaista lakia.

"Nämä ominaisuudet lisäävät mahdollisuuksia käyttää menetelmäämme standardina", sanoo tohtorikoulutettava Marco Marín Suárez.

Kokeessa teho tuotetaan yksielektronitransistorilla. Pekola ryhmineen on aiemmassa työssään tutkinut saman laitteen sopivuutta mahdollisena standardina ampeerille eli sähkövirran yksikölle.

Matka ehdotuksesta tosiasiallisesti hyväksyttyyn uuteen standardiin on pitkä. Aallon tutkijat toivovat, että heidän työnsä herättää seuraavaksi huomiota metrologiakeskuksissa, jotka pystyvät viemään sitä eteenpäin tarkemmilla mittauksilla.

"Tämä ensimmäinen kokeilu ei ollut vielä metrologian tasolla. Pystyimme kuitenkin osoittamaan periaatteen toimivuuden ja sen, mistä suurimmat virheet tulevat. Nähtäväksi jää, ottavatko metrologialaitokset tämän kehitettäväkseen”, Pekola summaa.

Tutkijat jatkavat nyt työtä, joka soveltuu erityisesti hyvin pienten tehojen kalibrointiin.

Kokeessa käytettiin OtaNanon kansallista tutkimusinfrastruktuuria. Professori Pekolan ryhmä on osa Kvanttiteknologian huippuyksikköä (QTF) sekä kansallista kvantti-instituuttia (InstituteQ).

Linkki tutkimusartikkeliin [Nature Nanotechnology]

InstituteQ – kansallinen kvantti-instituutti

Aalto-yliopiston, Helsingin yliopiston ja VTT:n InstituteQ-yhteistyö kokoaa kansallisen kvanttiteknologian tutkimuksen, koulutuksen ja yrityskentän.

Read more
InstituteQ. Photo: Jorden Senior.
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Image by Ico Maker
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Lohkoketjut tukevat tietoalustojen yhteistyön pysyvyyttä

Tutkimus osoitti, että lohkoketju tukee tiedon läpinäkyvyyttä ja tiedon eheyttä eri alustojen välisessä liikenteessä esineiden internet -ympäristöissä vakauttaen alustojen välistä yhteistyötä.
Freshwater Competence Centre
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Uuden vesistötutkimuksen osaamiskeskuksen tavoitteena on turvata Suomen vesivarat

Suomeen on perustettu uusi osaamiskeskus Freshwater Competence Centre, joka kehittää vesistötutkimuksen infrastruktuuria, tutkimuslaitteistoja ja huipputason suomalaista osaamista sekä kotimaassa että kansainvälisesti.
Kuva: Heidi Fast
Tutkimus ja taide Julkaistu:
Seinäplansseja ja kirjapöytiä näyttelytilasta.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aalto ARTS Booksissa juhlitaan 500:aa julkaistua teosta vuonna 2022

Aalto ARTS Books julkaisi 500. toimitetun teoksensa keväällä 2022. Juhla huipentuu toukokuussa Väreessä järjestettävään näyttelyyn, joka esittelee kustantamon toimintaa ja teoksia vuosien ajoilta.