Fysikere har utviklet en metode for å søke etter elementærpartikler ved hjelp av kvanteteknologi

Forskere fra University of Science and Technology i Kina og Helmholtz Institute i Mainz brukte

spinnforsterker for å begrense hypotetiske oscillasjoner av aksioner innenfor "aksionsvinduet". Dette vil bidra til å utforske et stort antall parametere for hypotetiske partikler.

Utveksling av aksioner mellom fermioner fører tilforskere forklarer den eksotiske dipol-dipol-interaksjonen som kan oppdages i laboratorieeksperimenter. I arbeidet, publisert i tidsskriftet Physical Review Letters, brukte forskerne et stort sett med polariserte elektroner fra rubidium-87 og polariserte kjernefysiske spinn fra xenon-129 som to typer fermioner.

Eksperimentelt oppsett. Bilde: Yuanhong Wang et al., Physical Review Letters

Under utvekslingen av aksioner genereres rubidiumeksotiske signaler på kjernefysiske spinn til xeon, og de brukes allerede til resonanssøk etter signalet.  Forskerne viste at de langlivede spinnene til xenon-129 fungerer som en kvanteforforsterker, som er i stand til å øke det eksotiske signalet med mer enn 40 ganger for aksionsmassen innenfor "aksionsvinduet" (0,03 meV til 1 meV). 

Å øke følsomheten i ønsket område, som forfatterne av arbeidet mener, øker sjansene for å studere elementærpartikler.

Axion - hypotetisk nøytralpseudoskalær elementær partikkel spådd av Peccei-Quinn-teorien. Hvis aksioner eksisterer og har lav masse i et visst område, er de av interesse som en mulig komponent i kald mørk materie. Disse partiklene kan inneholde nøkkelen til å forklare noen av de dypeste mysteriene i universet vårt, for eksempel mørk materie og brudd på ladningsparitet i de sterke interaksjonene.

Flere nyere teorier har spådd at masseneaksioner ligger mest sannsynlig i "aksionsvinduet" (0,01 meV – 1 meV). Imidlertid ser eksisterende laboratorieeksperimenter og astrofysiske observasjoner stort sett etter disse partiklene utenfor ønsket område.  

Forskere bemerker at metoden for brukKvante-"forsterkeren" kan også brukes til å søke etter andre elementærpartikler utenfor standardmodellen. For eksempel nye mørke fotoner med spinn 1.

Les mer:

Forskere filmet en merkelig skapning med tentakler, som de trodde var en blomst

Det supersoniske flyet vil fly med en hastighet på 2000 km/t og krysse havet på 3,5 timer

En kinesisk rakett som er ute av kontroll vil snart falle tilbake til jorden. Hva skjer