温度计通过噪声读取温度

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科学家们设计了一种新型温度计,它利用噪声来测量温度。根据发表在最新一期《科学》杂志上的一份报告,该设备可以在室温和1开尔文之间提供高度精确的读数。

耶鲁大学的拉菲·斯皮茨和他的同事们制造了这种温度计,它由两层铝组成,中间隔着一层氧化铝。在装置上施加电压会导致电子穿过势垒隧穿,产生电流。电压的大小与电流中噪声或变化的量之间的关系是与温度相关的。因此,只要施加的电压已知,所谓的散粒噪声温度计(SNT)就可以指示温度。研究人员确定,SNT在1开尔文时的精度达到千分之一,这比目前用于接近绝对零度温度的温度计好五倍。

新设计的最大优势在于它是一种主级温度计:它不需要外部校准。这是因为电压、噪声和温度之间的关系仅依赖于基本物理常数。此外,该设备在比其他温度计大得多的温度范围内提供精确的测量。因此,作者们提出,他们的SNT“可能比目前的主级温度计具有更广泛的应用领域。”

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