Fizicienii au dezvoltat o metodă de căutare a particulelor elementare folosind tehnologia cuantică

Cercetătorii de la Universitatea de Știință și Tehnologie din China și Institutul Helmholtz din Mainz au folosit

amplificator de spin pentru a limita oscilațiile ipotetice ale axionilor în „fereastra axională”. Acest lucru va ajuta la explorarea unui număr mare de parametri ai particulelor ipotetice.

Schimbul de axioni între fermioni duce laoamenii de știință explică interacțiunea exotică dipol-dipol care poate fi detectată în experimentele de laborator. În lucrarea, publicată în revista Physical Review Letters, cercetătorii au folosit un set mare de electroni polarizați de la rubidiu-87 și spini nucleari polarizați de la xenon-129 ca două tipuri de fermioni.

Setare experimentala. Imagine: Yuanhong Wang și colab., Physical Review Letters

În timpul schimbului de axioni, se generează rubidiusemnal exotic pe roțile nucleare ale xeonului și sunt deja folosite pentru căutarea rezonantă a semnalului.  Cercetătorii au arătat că spinurile cu viață lungă ale xenonului-129 acționează ca un preamplificator cuantic, capabil să mărească semnalul exotic de peste 40 de ori pentru masa axională din „fereastra axională” (0,03 meV până la 1 meV). 

Creșterea sensibilității în intervalul dorit, după cum cred autorii lucrării, crește șansele de a studia particulele elementare.

Axion - neutru ipoteticparticulă elementară pseudoscalară prezisă de teoria Peccei-Quinn. Dacă axionii există și au masă scăzută într-un anumit interval, ele sunt de interes ca o posibilă componentă a materiei întunecate reci. Aceste particule ar putea deține cheia pentru a explica unele dintre cele mai profunde mistere ale Universului nostru, cum ar fi materia întunecată și încălcarea parității sarcinii în interacțiunile puternice.

Mai multe teorii recente au prezis că maseleaxionii se află cel mai probabil în „fereastra axională” (0,01 meV – 1 meV). Cu toate acestea, experimentele de laborator existente și observațiile astrofizice caută în mare parte aceste particule în afara intervalului dorit.  

Oamenii de știință notează că metoda de utilizare„Amplificatorul” cuantic poate fi folosit și pentru a căuta alte particule elementare în afara modelului standard. De exemplu, noi fotoni întunecați cu spin 1.

Citeste mai mult:

Oamenii de știință au filmat o creatură ciudată cu tentacule, pe care au confundat-o cu o floare

Avionul supersonic va zbura cu o viteză de 2.000 km/h și va traversa oceanul în 3,5 ore

O rachetă chineză scăpată de sub control va cădea în curând înapoi pe Pământ. Ce se întâmplă