Fermilab izmišlja tehnologiju zasnovanu na qubit-u za precizno traženje tamne tvari

Sve teorije o nastanku svemira objašnjavaju samo 4% vidljivog svemira, a ostatak je ispunjen tamom

materije i tamne energije.Ti su fenomeni najzagonetniji dijelovi svemira i mogu objasniti kretanje zvijezda i širenje svemira. No do sada znanstvenici nisu mogli promatrati taj takozvani tamni sektor. Sada se istraživači nadaju pronaći novu silu koja povezuje tamni sektor s običnom materijom. Otkriće će otkriti od čega se sastoje tamna tvar i energija, ako uopće postoje.

Tamna tvar je nevidljiva tvar kojačini 85% sve materije u svemiru. Kako bi ga pronašli, suradnja znanstvenika razvila je supravodljive verzije qubita. Moći će otkriti čak i slabe signale koje emitiraju dvije vrste hipotetskih subatomskih čestica. Oni pak mogu biti prisutni u nevidljivom, ali sveprisutnom dijelu Svemira - tamnom sektoru.

  • Aksion se smatra jednim od kandidata za ulogu čestica koje čine tamnu tvar.
  • Tamni foton - hipotetički osnovničestica, navodni nosač nove temeljne interakcije, analog fotona za tamnu materiju. Zajedno s gravitacijom, može biti "posrednik" između obične i tamne tvari, omogućujući im međusobnu interakciju.

Nova tehnika za traženje tamne tvari 36 putaosjetljiviji na te čestice od kvantne granice - standarda konvencionalnih kvantnih mjerenja, koji omogućuje da se potraga za nepoznatom tvari provede 1000 puta brže. U biti, ovo je granica nametnuta na točnost kontinuiranog ili opetovano ponovljenog mjerenja bilo koja veličina koju opisuje operater koji ne putuje sam sa sobom u različitim trenucima.

Plavi cilindar na ovom dijagramu predstavljaje supravodljivi mikrovalni rezonator koji služi za pohranu signala tamne tvari. Ljubičasta je qubit. Vrijednost se odnosi na broj izbrojanih fotona. Ako je tamna tvar uspješno postavila foton u rezonator, izlaz će biti 1. Nikakvo taloženje fotona neće rezultirati mjerenjem 0. Foto: Akash Dixit, Sveučilište u Chicagu.

U novoj metodi detekcije fotonakubiti su namijenjeni. Oni će nastati interakcijom čestica tamne tvari s elektromagnetskim poljem. Prednost upotrebe qubita kao detektora umjesto tradicionalne tehnologije je njihov mehanizam za interakciju s fotonima. 

Metoda predstavljena u Physical ReviewLetters, istražuje foton bez uništavanja. Ponovljena mjerenja istog fotona tijekom 500 mikrosekundi njegovog života daju "osiguranje" od pogrešnih očitanja. Upravo ta značajka obećava uspjeh nove tehnike traženja tamne tvari.

Čitaj više

Stvorena je prva točna karta svijeta. Što nije u redu sa svima ostalima?

Uran je dobio status najčudnijeg planeta u Sunčevom sustavu. Zašto?

NASA je rekla kako će dostaviti uzorke Marsa na Zemlju