Des chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Chine et de l'Institut Helmholtz de Mayence ont utilisé
L'échange d'axions entre fermions conduit àles scientifiques expliquent l'interaction exotique dipôle-dipôle qui peut être détectée dans des expériences en laboratoire. Dans leurs travaux, publiés dans la revue Physical Review Letters, les chercheurs ont utilisé un large ensemble d'électrons polarisés provenant du rubidium-87 et des spins nucléaires polarisés du xénon-129 comme deux types de fermions.
Montage expérimental. Image : Yuanhong Wang et al., Lettres d'examen physique
Lors de l'échange d'axions, le rubidium génèresignal exotique sur les spins nucléaires du xéon, et ils sont déjà utilisés pour la recherche résonnante du signal. Les chercheurs ont montré que les spins à longue durée de vie du xénon-129 agissent comme un préamplificateur quantique, capable d'augmenter le signal exotique de plus de 40 fois pour la masse des axions dans la « fenêtre des axions » (0,03 meV à 1 meV).
Augmenter la sensibilité dans la plage souhaitée, comme le pensent les auteurs des travaux, augmente les chances d'étudier les particules élémentaires.
Axion - neutre hypothétiqueparticule élémentaire pseudoscalaire prédite par la théorie de Peccei-Quinn. Si les axions existent et ont une faible masse dans une certaine plage, ils présentent un intérêt en tant que composant possible de la matière noire froide. Ces particules pourraient détenir la clé pour expliquer certains des mystères les plus profonds de notre Univers, tels que la matière noire et la violation de la parité de charge dans les interactions fortes.
Plusieurs théories récentes prédisent que les massesles axions se trouvent très probablement dans la « fenêtre des axions » (0,01 meV – 1 meV). Cependant, les expériences de laboratoire et les observations astrophysiques existantes recherchent principalement ces particules en dehors de la plage souhaitée.
Les scientifiques notent que la méthode d'utilisationL'"amplificateur" quantique peut également être utilisé pour rechercher d'autres particules élémentaires en dehors du modèle standard. Par exemple, de nouveaux photons noirs de spin 1.
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