Fermilab изобретява qubit-базирана технология, за да търси точно тъмната материя

Всички теории за създаването на космоса обясняват само 4% от наблюдаваната Вселена, а останалата част е изпълнена с тъмнина

материя и тъмна енергия.Тези явления са най-озадачаващите части от космоса и могат да обяснят движението на звездите и разширяването на Вселената. Но досега учените не са успели да наблюдават този така наречен тъмен сектор. Сега изследователите се надяват да открият нова сила, която свързва тъмния сектор с обикновената материя. Откритието ще разкрие от какво са направени тъмната материя и енергия, ако изобщо съществуват.

Тъмната материя е невидимо вещество, коетосъставлява 85% от цялата материя във Вселената. За да го открие, сътрудничество от учени разработи свръхпроводящи версии на кубити. Те ще могат да откриват дори слаби сигнали, излъчвани от два вида хипотетични субатомни частици. Те от своя страна може да присъстват в една невидима, но вездесъща част от Вселената – тъмния сектор.

• Axion се счита за един от кандидатите за ролята на частици, които изграждат тъмната материя.

• Тъмен фотон - хипотетичен елементаренчастица, предполагаем носител на ново фундаментално взаимодействие, аналог на фотоните за тъмната материя. Заедно с гравитацията, тя може да бъде „посредник“ между обикновената и тъмната материя, което им позволява да взаимодействат помежду си.

Нова техника за търсене на тъмна материя с 36 пътипо-чувствителен към тези частици от квантовата граница - стандартът на конвенционалните квантови измервания, позволяващ търсенето на неизвестно вещество да се извършва 1000 пъти по-бързо.По същество това е ограничение, наложено върху точността на непрекъснато или многократно повтарящо се измерване на всяко количество, описано от оператор, който не пътува сам със себе си в различни моменти.

Синият цилиндър в тази диаграма представлявае свръхпроводящ микровълнов резонатор, използван за съхраняване на сигнал за тъмна материя. Лилавото е кубит. Стойността се отнася до броя на преброените фотони. Ако тъмната материя успешно е поставила фотон в резонатора, изходът ще бъде 1. Никакво отлагане на фотон няма да доведе до измерване 0. Снимка: Akash Dixit, Чикагски университет.

В нов метод за откриване на фотониса предназначени кубити. Те ще бъдат произведени от взаимодействието на частици тъмна материя с електромагнитно поле. Предимството на използването на кубити като детектори вместо традиционната технология е техният механизъм за взаимодействие с фотони. 

Методът е представен във Физически прегледLetters, изследва фотона, без да го разрушава. Повтарящите се измервания на един и същ фотон в продължение на 500 микросекунди от неговия живот осигуряват „застраховка“ срещу грешни показания. Именно тази функция обещава успеха на новата техника за търсене на тъмна материя.

Прочетете още

Създадена е първата точна карта на света. Какво не е наред с всички останали?

Уран е получил статута на най-странната планета в Слънчевата система. Защо?

НАСА разказа как ще доставят проби от Марс на Земята