Fermilab opfinder qubit-baseret teknologi for nøjagtigt at søge efter mørkt stof

Alle teorier om skabelsen af kosmos forklarer kun 4% af det observerbare univers, og resten er fyldtMørk

Disse fænomener er de mest gådefulde komponenter i kosmos og kanforklare stjernernes bevægelse og universets udvidelse.Forskere har ikke været i stand til at observere denne såkaldte mørke sektor.Nu håber forskere at finde en ny kraft, der forbinderÅbningen giver dig mulighed for at:Find ud af, hvad mørkt stof og energi er lavet af, hvis de overhovedet eksisterer.

Mørkt stof er et usynligt stof, der tegner sig for 85% af alt stof i universet.For at finde det har et samarbejde mellem forskere udviklet superledende versioner af qubits.detektere selv svage signaler udsendt af to slags hypotetiske subatomære partikler.Disse kan igen være til stede i en usynlig, men allestedsnærværende del af universet, den mørke sektor.

• Axion betragtes som en af kandidaterne til rollen som partikler, der udgør mørkt stof.

• Dark Photon - Hypothetical Elementaryen partikel, en formodet bærer af en ny grundlæggende interaktion, en analog af fotoner til mørkt stof. Sammen med tyngdekraften kan det være en "formidler" mellem almindeligt og mørkt stof, der giver dem mulighed for at interagere med hinanden.

Den nye teknik til at søge efter mørkt stof er 36 gange mere følsom over for disse partikler end kvantegrænsen, et benchmark for konventionelle kvantemålinger, der gør det muligt at søge efter ukendt stof 1.000 gange hurtigere. I det væsentlige er det en begrænsning, der pålægges nøjagtigheden af en kontinuerlig eller gentagne gange gentagen måling af en mængde beskrevet af en operatør, der ikke pendlermed dig selv på forskellige tidspunkter.

Den blå cylinder i dette diagram repræsentererer en superledende mikrobølgeresonator, der bruges til at lagre et mørkt stofsignal. Lilla er en qubit. Værdien henviser til antallet af optalte fotoner. Hvis mørkt stof med succes har placeret en foton i resonatoren, vil output være 1. Ingen aflejring af en foton vil resultere i en måling på 0. Foto: Akash Dixit, University of Chicago.

I den nye metode er qubits designet til at detektere fotoner.Fordelen ved at bruge qubits som detektorer i stedet for traditionel teknologi er deres mekanisme for interaktion med fotoner. 

Metoden, præsenteret i Physical Review Letters, undersøger fotonen uden at ødelægge den.    Det er denne funktion , der lover succesen med den nye teknik til søgning efter mørkt stof.

Læs mere

Det første nøjagtige kort over verden blev oprettet. Hvad er der galt med alle andre?

Uranus har modtaget status som den mærkeligste planet i solsystemet. Hvorfor?

NASA fortalte, hvordan de vil levere prøver af Mars til Jorden