Ένας κβαντικός κρύσταλλος έκανε αισθητήρα σκοτεινής ύλης

Ο νέος κβαντικός αισθητήρας αποτελείται από 150 ιόντα βηρυλλίου (ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα) που βρίσκονται  στο

Μοιάζει με ένα επίπεδο 2D κρύσταλλο με διάμετρο μόνο 200 εκατομμυριοστά του μέτρου.

Τέτοιοι κβαντικοί αισθητήρες έχουν τη δυνατότητα να ανιχνεύουν σήματα από σκοτεινή ύλη. Η παρουσία σκοτεινής ύλης μπορεί να προκαλέσει αισθητή δόνηση στον κρύσταλλο.

Οι ερευνητές μπορούν να μετρήσουν τη δονητική διέγερση ενός κρυστάλλου - ενός επιπέδου που κινείται πάνω και κάτω.

Οι ιοντικοί κρύσταλλοι μπορούν να ανιχνεύσουν ορισμένους τύπους σκοτεινής ύλης, όπως τα αξιόνια και τα κρυμμένα φωτόνια, που αλληλεπιδρούνΚαι η σκοτεινή ύλη σχηματίζει ένα ασθενές ηλεκτρικό πεδίο.Ένα σήμα υποβάθρου με συχνότητα ταλάντωσης που εξαρτάται από τη μάζα του σωματιδίου σκοτεινής ύλης.Πειράματα για την αναζήτηση αυτού του τύπου ύλης συνεχίζονται για περισσότερο από μια δεκαετίαΑλλά χρησιμοποιήσαμε την κίνηση των παγιδευμένων ιόντων, η οποία παρέχειΕυαισθησία σε διαφορετικό εύρος συχνοτήτων. 

John Bollinger, Ανώτερος ΣυγγραφέαςNIST

Κατά τη διάρκεια του πειράματος, όλα τα ιόντα είχαν την ίδια περιστροφή - πρώτα κατευθύνθηκε προς τα πάνω και στη συνέχεια οριζόντια, οπότε όταν διεγέρθηκαν, τα ιόντα περιστράφηκαν σαν περιστρεφόμενη κορυφή. 

Οι επιστήμονες σχεδιάζουν να αυξήσουν τον αριθμό των ιόντων σε 100 χιλιάδες λόγω3D κρυστάλλους, πιθανώς αυτό θα βελτιώσει τις δυνατότητες ανίχνευσης κατά ένα συντελεστή τριάντα.Επιπλέον, η σταθερότητα της διεγερμένης κίνησης μπορεί να βελτιωθεί, γεγονός που θα επηρεάσει την ταχύτητα και την ακρίβεια των αποτελεσμάτων. 

Διαβάστε περισσότερα:

Η επιβράδυνση της περιστροφής της Γης προκάλεσε την απελευθέρωση οξυγόνου στον πλανήτη

Νέο σωματίδιο ανακαλύφθηκε στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων

Οι επιστήμονες βρήκαν το παλαιότερο παράδειγμα εφαρμοσμένης γεωμετρίας