E’ quantistico il termometro più preciso e piccolo del mondo

E’ in grado di misurare la temperatura di cellule nanocircuiti elettronici, si tratta del termometro più piccolo e più preciso al mondo, progettato da un gruppo di ricerca coordinato dall’italiano Gerardo Adesso, dell’Università britannica di Nottingham. I risultati dello studio sono stato pubblicati sulla rivista Physical Review Letters. Dallo studio emerge come sia possibile realizzarlo seguendo le leggi della fisica.

Questo termometro è in grado di captare anche le più piccole fluttuazioni in aree microscopiche come quelle presenti all’interno delle cellule. Per essere in grado di fare questo il termometro si basa su un sistema quantistico che ha due livelli di energia: di un solo quanto (cioè la quantità minima di una grandezza fisica che può esistere in modo indipendente) per il livello minimo di energia, e di molti stati quantistici per livelli superiori di energia. Così facendo gli scienziati teoricamente sono riusciti a a determinare, combinando matematica, meccanica quantistica e termodinamica, i limiti di precisione di questo termometro in vari possibili scenari sperimentali.

Gerardo Adesso dice: ”Quando si progettano strumenti di misura si stabilisce la massima precisione raggiungibile per lo strumento. Noi lo abbiamo fatto per la misura della temperatura. Questo termometro si basa su uno o pochi atomi. Per misurare degli oggetti termici si possono usare dei singoli atomi o fotoni modificati, che devono avere un livello di energia particolare”. Così il termometro, aggiunge Adesso: ”può aiutare chi progetta tali strumenti a sapere quanto vicino è, o cosa manca, per raggiungere il maggior livello possibile di accuratezza”. Si potrà così migliorare la sensibilità di termometri che misurano le reazioni chimiche, biologiche e fisiche a livello di nanoscala, seguire il calore nei circuiti elettronici o monitorare le terapie di alcune terapie all’interno delle cellule.

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