En kvantekrystall laget en sensor for mørk materie

Den nye kvantesensoren består av 150 berylliumioner (elektrisk ladede atomer) som befinner  seg i

Det ser ut som en flat 2D-krystall med en diameter på bare 200 milliondeler av en meter.

Slike kvantesensorer har potensial til å oppdage signaler fra mørk materie. Tilstedeværelsen av mørkt materiale kan få krystallet til å vibrere merkbart.

Forskere kan måle vibrasjonseksitasjonen til en krystall - et fly som beveger seg opp og ned.

Ioniske krystaller kan oppdage visse typer mørk materie, for eksempel aksioner og skjulte fotoner, som samhandlerOg den mørke materien danner et svakt elektrisk felt.Et bakgrunnssignal med en svingningsfrekvens som avhenger av massen til den mørke materiepartikkelen.Eksperimenter for å søke etter denne typen saker har pågått i mer enn et tiårMen vi brukte bevegelsen til de fangede ionene, som girFølsomhet i et annet frekvensområde. 

John Bollinger, seniorforfatterNIST

Under eksperimentet hadde alle ionene samme spinn - først ble det rettet oppover og deretter horisontalt, så når det ble spent, roterte ionene som en snurrebass. 

Forskere planlegger å øke antall ioner til 100 tusen på grunn av3D-krystaller, antagelig vil dette forbedre sensoregenskapene med en faktor på tretti.I tillegg kan stabiliteten til opphisset bevegelse forbedres, noe som vil påvirke hastigheten og nøyaktigheten av resultatene. 

Les mer:

Bremsingen av jordens rotasjon forårsaket frigjøring av oksygen på planeten

Ny partikkel oppdaget på Large Hadron Collider

Forskere har funnet det eldste eksemplet på anvendt geometri