חוקרים מאוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין וממכון הלמהולץ במיינץ השתמשו
חילופי האקסונים בין פרמיונים מובילים למדענים מסבירים את האינטראקציה הדיפול-דיפול האקזוטית שניתן לזהות בניסויי מעבדה. בעבודה, שפורסמה בכתב העת Physical Review Letters, החוקרים השתמשו בקבוצה גדולה של אלקטרונים מקוטבים מרובידיום-87 וספינים גרעיניים מקוטבים מקסנון-129 כשני סוגים של פרמיונים.
הגדרה נסיונית. תמונה: Yuanhong Wang et al., Physical Review Letters
במהלך חילופי האקסונים, רובידיום יוצראות אקזוטי על הספינים הגרעיניים של הקסאון, והם כבר משמשים לחיפוש תהודה אחר האות. החוקרים הראו שהספינים ארוכי החיים של קסנון-129 פועלים כקדם-מגבר קוונטי, המסוגל להגדיל את האות האקזוטי ביותר מפי 40 עבור מסת האקסיון בתוך "חלון האקסיון" (0.03 meV עד 1 meV).
הגברת הרגישות בטווח הרצוי, כפי שמאמינים מחברי העבודה, מגדילה את הסיכויים לחקור חלקיקים יסודיים.
אקסיון - ניטרלי היפותטיחלקיק יסודי פסאודו-סקלרי שנחזה על ידי תיאוריית Peccei-Quinn. אם קיימות אקסיות ובעלות מסה נמוכה בטווח מסוים, הן מעניינות כמרכיב אפשרי של חומר אפל קר. חלקיקים אלה יכולים להחזיק את המפתח להסבר כמה מהתעלומות העמוקות ביותר של היקום שלנו, כמו חומר אפל והפרת שוויון מטען באינטראקציות החזקות.
כמה תיאוריות אחרונות חזו שההמוניםaxions ככל הנראה שוכבים ב"חלון האקסיון" (0.01 meV - 1 meV). עם זאת, ניסויי מעבדה קיימים ותצפיות אסטרופיזיקליות מחפשים בעיקר את החלקיקים הללו מחוץ לטווח הרצוי.
מדענים מציינים כי שיטת השימושניתן להשתמש ב"מגבר" הקוונטי גם כדי לחפש חלקיקים אלמנטריים אחרים מחוץ למודל הסטנדרטי. לדוגמה, פוטונים כהים חדשים עם ספין 1.
קרא עוד:
מדענים צילמו יצור מוזר עם מחושים, שלדעתם הם פרח
המטוס העל-קולי יטוס במהירות של 2,000 קמ"ש ויחצה את האוקיינוס תוך 3.5 שעות
רקטה סינית שיצאה משליטה תיפול בקרוב חזרה לכדור הארץ. מה קורה