Spaanse wetenschappers hebben uitgerekend hoe een thermometer zo nauwkeurig mogelijk kan worden gemaakt door gebruik te maken van kwantummechanica. Een nauwkeurige thermometer kan onder andere worden ingezet bij medisch en natuurkundig onderzoek.
Het onderzoek is gepubliceerd in het gezaghebbende natuurkundetijdschrift Physical Review Letters, en is uitgevoerd door wetenschappers van een universiteit in Barcelona. Zij beschrijven een kwantumsysteem dat minieme fluctuaties in temperatuur kan meten. Volgens berekeningen is een kwantumthermometer van een individueel atoom het nauwkeurigst bij een zo hoog mogelijke warmtecapaciteit. Ook de energieniveaus en aantal kwantumstaten van de meest nauwkeurige kwantumthermometer konden worden berekend.
Tevens blijkt dat de mate van nauwkeurigheid van de kwantumthermometer omgekeerd evenredig is met het temperatuurgebied waarin het kan opereren. Dat betekent dus dat hoe nauwkeuriger een thermometer is, hoe kleiner het temperatuurinterval waarin het apparaatje werkzaam is. Daarom bevelen de onderzoekers aan om eerst een thermometer met een lagere nauwkeurigheid te nemen om het temperatuurgebied te bepalen en daarna pas een nauwkeuriger model te gebruiken.
Door de berekeningen van de Spaanse wetenschappers kunnen kwantumthermometers worden verbeterd. Nauwkeurige thermometers kunnen in verscheidene onderzoeksvelden worden ingezet. Zo worden kwantumthermometers al gebruikt voor het meten van de temperatuur in cellen, maar kunnen bijvoorbeeld ook temperatuurontwikkelingen in nano-apparaatjes worden gemeten.