Et team av forskere har brukt en innovativ teknikk kalt "kvantekompresjon" til betydelig
Imidlertid er det alt å finne denne lovende partikkelener som å lete etter en kvantenål i en stor høystak. Og likevel, i denne prosessen er rask fremgang mulig. Forskere på et prosjekt kalt Haloscope at Yale Sensitive To Axion Cold Dark Matter (HAYSTAC) rapporterer at de har forbedret jakteffektiviteten ved å overvinne en grunnleggende hindring pålagt av termodynamikkens lover. Teamet av forskere inkluderer forskere fra University of Colorado i Boulder og National Institute of Standards and Technology (NIST).
HAYSTAC - en sensor designet for søkaksionisk mørk materie. Den ble utviklet av forskere fra Yale University og er ment å begrense søket etter partikler av unnvikende mørk materie, som kan utgjøre mer enn 80% av den totale mengden materie i universet. Og det mest interessante i dette tilfellet er at HAYSTAC-detektoren er designet for å søke etter mørk materie i form av aksjoner, subatomære partikler som foreløpig bare eksisterer i teorien og som det blir søkt etter i flere eksperimenter, inkludert Axion Dark Matter Experimentis. .
Den nye tilnærmingen gjør det mulig for forskere å bli bedrefor å skille de utrolig svake signalene om mulige aksjoner fra den tilfeldige støyen som finnes i naturen på ekstremt små skalaer, noen ganger kalt kvantesvingninger. Ifølge studieforfatter Konrad Lehnert, en NIST-forsker ved JILA, er lagets sjanser til å finne aksjonen de neste årene likevel omtrent like å vinne i lotteriet. Men disse sjansene vil bare bli bedre.
Daniel Palken, medforfatter av den nye artikkelen, forklarte,at det som gjør aksjonen så vanskelig å finne, gjør den til en ideell kandidat for mørk materie - den er lett, bærer ingen elektrisk ladning og samhandler nesten aldri med normal materie.
Noen av de største hindringene somforskere kolliderer, er selve kvantemekanikkens lover, nemlig Heisenberg usikkerhetsprinsippet. Han begrenser nøyaktigheten til forskere i deres partikkelobservasjoner. I dette tilfellet kan ikke laget nøyaktig måle to forskjellige egenskaper for lyset produsert av aksjonene samtidig.
Imidlertid klarte HAYSTAC-teamet å omgå disseuforanderlige lover. Alt kommer ned til å bruke et instrument som heter Josephsons parametriske forsterker. Forskere ved JILA har utviklet en måte å bruke disse små enhetene til å "presse" lyset de mottok fra HAYSTAC-eksperimentet. Fysikere trenger ikke å bestemme nøyaktig begge egenskapene til innkommende lysbølger - bare en av dem. Kompresjon utnytter dette ved å flytte måleusikkerhet fra en av disse variablene til den andre.
For å teste denne metoden, utførte forskerneen prøvekjøring ved Yale University for å finne en partikkel i et bestemt masseområde. Ifølge forskere fant de ikke det, men eksperimentet tok halve tiden enn vanlig.
Les mer
Spor av rakettdrivstoff ble funnet på Saturns måne Rhea. Hvor kommer det fra?
Det største isfjellet i verden kollapset, fragmenter stormet nordover. Er det farlig?
Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde
Research Institute i Boulder, Colorado