암흑 물질 센서를 만든 양자 결정

새로운 양자 센서는 150개의 베릴륨 이온(전하를 띤 원자)으로 구성되어 있습니다. 다섯

자기장. 직경이 2억분의 1미터에 불과한 평평한 2D 결정처럼 보입니다.

이러한 양자 센서는 암흑 물질의 신호를 감지할 수 있는 잠재력이 있습니다. 암흑 물질이 있으면 수정이 눈에 띄게 진동할 수 있습니다.

연구원들은 위아래로 움직이는 평면인 수정의 진동 여기를 측정할 수 있습니다.

이온 결정은 특정 물질을 감지할 수 있습니다.약한 전기장을 통해 일반 물질과 상호 작용하는 액시온 및 숨겨진 광자와 같은 암흑 물질 유형입니다. 그러나 암흑물질은 암흑물질 입자의 질량에 따라 달라지는 진동 주파수를 갖는 배경 신호를 생성합니다. 이러한 유형의 물질을 찾기 위한 실험은 초전도 회로를 사용하여 10년 이상 진행되어 왔습니다. 하지만 우리는 다른 주파수 범위에서 감도를 제공하는 갇힌 이온의 움직임을 사용했습니다. 

NIST 수석 저자 John Bollinger

실험 동안 모든 이온은 동일한 스핀을 가졌습니다. 먼저 위쪽으로 향했다가 수평으로 향했기 때문에 여기되면 이온이 꼭대기처럼 회전했습니다. 

과학자들은 이온 수를 10만개까지 늘릴 계획이다.3D 결정체를 만들어 감지 능력을 30배 향상시킬 것으로 기대된다. 또한 흥분된 움직임의 안정성이 향상될 수 있으며 이는 결과의 속도와 정확성에 영향을 미칩니다. 

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