양자 변동을 극복하는 액시온을 찾는 방법을 찾았습니다.

과학자 팀은 "양자 압축"이라는 혁신적인 기술을 사용하여

실험실에서 암흑물질 후보 하나를 찾는 속도를 높이세요. 저널에 게재된 결과자연, 믿을 수 없을 정도로 가볍고 여전히 터치미 발견 입자-액시온. 이론에 따르면, 액시온은 아마도 전자보다 수십억 또는 수조 배 더 작으며 빅뱅 기간 동안 엄청난 수로 생성되었을 수 있습니다. 이러한 특성은 잠재적으로 암흑 물질의 존재를 설명하기에 충분합니다.

그러나이 유망한 입자를 찾는 것은큰 건초 더미에서 양자 바늘 하나를 찾는 것과 같습니다. 그러나이 과정에서 빠른 진행이 가능합니다. Yale Sensitive To Axion Cold Dark Matter (HAYSTAC)의 Haloscope라는 프로젝트의 연구원들은 열역학 법칙이 부과하는 근본적인 장애물을 극복하여 사냥 효율을 향상 시켰다고보고합니다. 과학자 팀에는 콜로라도 대학교 볼더와 국립 표준 기술 연구소 (NIST)의 과학자들이 포함됩니다.

HAYSTAC-검색을 위해 설계된 센서축축 성 암흑 물질. 그것은 예일 대학의 과학자들에 의해 개발되었으며 우주의 전체 물질 양의 80 % 이상을 차지할 수있는 알기 어려운 암흑 물질 입자에 대한 검색 범위를 좁히기위한 것입니다. 그리고이 경우에 가장 흥미로운 점은 HAYSTAC 검출기가 현재 이론적으로 만 존재하고 Axion Dark Matter Experimentis를 포함한 여러 실험에서 검색중인 액시온, 아 원자 입자 형태의 암흑 물질을 검색하도록 설계되었다는 것입니다. .

새로운 접근 방식은 연구자들이극히 작은 규모로 자연에 존재하는 무작위 잡음 (때때로 양자 변동이라고도 함)에서 가능한 축의 믿을 수 없을 정도로 약한 신호를 분리합니다. 연구 공동 저자 인 JILA의 NIST 연구원 인 Konrad Lehnert에 따르면, 향후 몇 년 동안 팀이 악 시온을 찾을 가능성은 여전히 ​​복권 당첨과 거의 같습니다. 그러나 그러한 기회는 더 나아질 것입니다.

새 기사의 공동 저자 인 Daniel Palken은 다음과 같이 설명했습니다.액시온을 찾기가 너무 어렵게 만드는 것은 암흑 물질의 이상적인 후보입니다. 가볍고 전하가 없으며 정상적인 물질과 거의 상호 작용하지 않습니다.

가장 큰 장애물 중 일부는과학자들은 양자 역학의 법칙, 즉 하이젠 베르크 불확실성 원리가 충돌합니다. 그는 입자 관찰에서 과학자의 정확성을 제한합니다. 이 경우 팀은 축에서 생성되는 빛의 두 가지 다른 속성을 동시에 정확하게 측정 할 수 없습니다.

그러나 HAYSTAC 팀은이를 우회 할 수있었습니다.불변의 법칙. 이 모든 것은 Josephson의 파라 메트릭 증폭기라는 기기를 사용하는 것으로 귀결됩니다. JILA의 과학자들은이 작은 장치를 사용하여 HAYSTAC 실험에서받은 빛을 "압착"하는 방법을 개발했습니다. 물리학 자들은 들어오는 광파의 두 가지 속성을 모두 정확하게 결정할 필요가 없습니다. 압축은 측정 불확도를 이러한 변수 중 하나에서 다른 변수로 이동하여이를 활용합니다.

이 방법을 테스트하기 위해 연구원들은특정 질량 범위에서 입자를 찾기 위해 예일 대학에서 시험 실행. 과학자들에 따르면 그들은 그것을 찾지 못했지만 실험은 평소보다 절반의 시간이 걸렸습니다.

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콜로라도 볼더 연구소