פרמילאב ממציאה טכנולוגיה מבוססת qubit לחיפוש מדויק של חומר אפל

כל התיאוריות על יצירת החלל מסבירות רק 4% מהיקום הנצפה, והשאר מלא בחושך

חומר ואנרגיה אפלה.תופעות אלו הן החלקים התמוהים ביותר בקוסמוס ועשויות להסביר את תנועת הכוכבים ואת התפשטות היקום. אבל עד עכשיו, מדענים לא הצליחו לצפות במגזר האפל הזה כביכול. כעת מקווים החוקרים למצוא כוח חדש המחבר בין המגזר האפל לחומר רגיל. התגלית תגלה ממה עשויים החומר האפל והאנרגיה, אם הם קיימים בכלל.

חומר אפל הוא חומר בלתי נראהמהווה 85% מכל החומר ביקום. כדי למצוא אותו, שיתוף פעולה של מדענים פיתח גרסאות מוליכות-על של קיוביטים. הם יוכלו לזהות אפילו אותות חלשים הנפלטים משני סוגים של חלקיקים תת-אטומיים היפותטיים. הם, בתורם, עשויים להיות נוכחים בחלק בלתי נראה אך נמצא בכל מקום של היקום - המגזר האפל.

  • אקסיון נחשב לאחד המועמדים לתפקיד החלקיקים המרכיבים את החומר האפל.
  • פוטון אפל - יסודי היפותטיחלקיק, נשא כביכול של אינטראקציה בסיסית חדשה, אנלוגי של פוטונים לחומר אפל. יחד עם כוח המשיכה, זה יכול להיות "מתווך" בין חומר רגיל לחשוך, המאפשר להם לתקשר זה עם זה.

טכניקה חדשה לחיפוש חומר אפל פי 36רגישים יותר לחלקיקים אלו מהמגבלה הקוונטית - הסטנדרט של מדידות קוונטיות קונבנציונליות, המאפשר לבצע את החיפוש אחר חומר לא ידוע מהר יותר פי 1000. בעיקרו של דבר, זוהי מגבלה המוטלת על הדיוק של מדידה מתמשכת או חוזרת ונשנית של כל כמות המתוארת על ידי מפעיל שאינו נוסע עם עצמו ברגעים שונים.

הגליל הכחול בתרשים זה מייצגהוא מהוד מיקרוגל מוליך-על המשמש לאחסון אות חומר אפל. סגול הוא קוביט. הערך מתייחס למספר הפוטונים שנספרו. אם חומר אפל הציב בהצלחה פוטון בחלל, התפוקה תהיה 1. שום שקיעה של פוטון לא תביא למדידה 0. צילום: אקש דיקסיט, אוניברסיטת שיקגו.

בשיטה חדשה לזיהוי פוטוניםקיוביטים מיועדים. הם יופקו על ידי אינטראקציה של חלקיקי חומר אפל עם שדה אלקטרומגנטי. היתרון בשימוש בקיוביטים כגלאים במקום בטכנולוגיה מסורתית הוא המנגנון שלהם לאינטראקציה עם פוטונים. 

השיטה מוצגת ב סקירה פיזיתLetters, חוקר את הפוטון מבלי להרוס אותו. מדידות חוזרות ונשנות של אותו פוטון במשך 500 מיקרו-שניות מחייו מספקות "ביטוח" מפני קריאות שגויות. תכונה זו היא שמבטיחה את הצלחת הטכניקה החדשה לחיפוש חומר אפל.

קרא עוד

המפה המדויקת הראשונה של העולם נוצרה. מה רע בכולם?

אוראנוס קיבל את מעמדו של כוכב הלכת המוזר ביותר במערכת השמש. למה?

נאס"א סיפרה כיצד הם יעבירו דגימות של מאדים לכדור הארץ