美国航太总署(NASA)喷射推进实验室(JPL)和加州理工学院(California Institute of Technology,Caltech)的研究学者,最近开发了一款能将电子讯号放大的新型放大器(amplifier),将可适用于恒星、星系、黑洞等各类天体的研究,甚至可探索量子世界、发展量子电脑等,等于重新定义了可测量的最小极限,是个划时代的发明。
所谓放大器,是将一个原本很微弱的讯号予以增强的设备,在科学测量或电子学等领域应用广泛。在大多数任务中,现行的放大器就足以应付;但对于那些得严格要求的应用范畴,现行的放大器反倒成了限制发展的绊脚石。
这个新型放大器其中一项关键特性,就是它融入超导物质(superconductors-material),当温度降低到某个程度后,可让电流在没有电阻的情况下畅流。这些研究学者使用在这个新型放大器中的超导物质是氮化钛(titanium nitride)和氮化铌钛(niobium titanium nitrid)。如右上图,是利用氮化铌钛制作的放大器,为直径约16mm的双螺旋型态。
虽然新型放大器的潜在应用范围极广,不过这些研究学者开发这套放大器设备的缘由,却是为了研究宇宙。这个研究团队建造的是可以增强微波讯号的放大器,未来这个设计其实还可以应用到从无线电波到X射线的各波段天文观测中。
虽然很难说未来放大器将会应用到什么程度,不过能确定的是,最后一定会设计出相当小巧精致、近乎完美的放大器。而透过这个新型放大器的发展,这个研究团队展现了未来必定能达成建造完美放大器的可能性。不过,这款新型放大器仍在初期设计制造阶段,还需继续修饰改善,才能达到所谓的“完美”。