科学者チームは「量子圧縮」と呼ばれる革新的な技術を使用して、
しかし、この有望な粒子を見つけることはすべてです大きな干し草の山で1本の量子針を探すようなものです。それでも、このプロセスでは、急速な進歩が可能です。イェール大学のアクシオンに敏感なコールドダークマター（HAYSTAC）のHaloscopeと呼ばれるプロジェクトの研究者は、熱力学の法則によって課せられる根本的な障害を克服することにより、狩猟効率を改善したと報告しています。科学者のチームには、コロラド大学ボルダー校と米国国立標準技術研究所（NIST）の科学者が含まれています。
HAYSTAC-検索用に設計されたセンサー軸性暗黒物質。これはイェール大学の科学者によって開発されたもので、宇宙の物質の総量の80％以上を占める可能性のあるとらえどころのない暗黒物質の粒子の検索を絞り込むことを目的としています。そして、この場合の最も興味深い点は、HAYSTAC検出器が、アクシオンの形で暗黒物質を検索するように設計されていることです。これは、現在理論上のみ存在し、アクシオン暗黒物質実験を含むいくつかの実験で検索されている亜原子粒子です。 。
新しいアプローチにより、研究者はより良い可能性のあるアクシオンの信じられないほど弱い信号を、量子ゆらぎと呼ばれることもある非常に小さなスケールで自然界に存在するランダムノイズから分離するため。研究の共著者であるJILAのNIST研究者であるKonradLehnertによると、チームが今後数年間でアクシオンを見つける可能性は、宝くじに当選するのとほぼ同じです。しかし、それらのチャンスはさらに良くなるだけです。
新しい記事の共著者であるダニエル・パルケンは、次のように説明しています。アクシオンを見つけるのが非常に難しいので、暗黒物質の理想的な候補になります。それは軽く、電荷を持たず、通常の物質とほとんど相互作用しません。
最大の障害のいくつか科学者が衝突するのは、まさに量子力学の法則、つまりハイゼンベルクの不確定性原理です。彼は、粒子観測における科学者の精度を制限しています。この場合、チームはアクシオンによって生成される光の2つの異なる特性を同時に正確に測定することはできません。
しかし、HAYSTACチームはこれらを回避することができました不変の法則。それはすべて、ジョセフソンのパラメトリックアンプと呼ばれる機器を使用することに帰着します。 JILAの科学者たちは、これらの小さなデバイスを使用して、HAYSTAC実験から受け取った光を「絞る」方法を開発しました。物理学者は、入ってくる光波の両方の特性を正確に決定する必要はありません。そのうちの1つだけです。圧縮は、測定の不確かさをこれらの変数の1つから別の変数にシフトすることにより、これを利用します。
この方法をテストするために、研究者は特定の質量範囲の粒子を見つけるためにイェール大学で試運転。科学者によると、彼らはそれを見つけられなかったが、実験は通常の半分の時間しかかからなかった。
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