Tím vedcov výrazne využil inovatívnu techniku nazývanú „kvantová kompresia“.
Nájdenie tejto sľubnej častice je však všetkoje ako hľadať jednu kvantovú ihlu vo veľkom kope sena. A napriek tomu je v tomto procese možný rýchly pokrok. Vedci z projektu s názvom Haloscope at Yale Sensitive To Axion Cold Dark Matter (HAYSTAC) uvádzajú, že zlepšili svoju loveckú účinnosť tým, že prekonali základnú prekážku uloženú zákonmi termodynamiky. Tím vedcov zahŕňa vedcov z University of Colorado v Boulderi a Národného inštitútu pre štandardy a technológie (NIST).
HAYSTAC - senzor určený na vyhľadávanieaxionická tmavá hmota. Vyvinuli ho vedci z Yale University a má zúžiť vyhľadávanie častíc nepolapiteľnej temnej hmoty, ktoré môžu predstavovať viac ako 80% z celkového množstva hmoty vo vesmíre. A najzaujímavejšie na tomto prípade je, že detektor HAYSTAC je navrhnutý tak, aby hľadal temnú hmotu vo forme osí, subatomických častíc, ktoré dnes existujú iba teoreticky a ktoré sa hľadajú v niekoľkých experimentoch vrátane experimentu Axion Dark Matter Experimentis .
Nový prístup umožňuje výskumníkom lepšieoddeliť neuveriteľne slabé signály možných osí od náhodného šumu, ktorý v prírode existuje v extrémne malých mierkach, niekedy nazývaných aj kvantové fluktuácie. Podľa spoluautora štúdie Konrada Lehnerta, výskumníka NIST z JILA, sú šance tímu nájsť axión v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov zhruba rovnaké ako výhra v lotérii. Ale tieto šance budú len lepšie.
Daniel Palken, spoluautor nového článku, vysvetlil:že vďaka čomu je axión tak ťažké nájsť, je ideálnym kandidátom na temnú hmotu - je to svetlo, nenesie elektrický náboj a takmer nikdy neinteraguje s normálnou hmotou.
Niektoré z najväčších prekážok, s ktorýmivedci sa zrazia, sú samotné zákony kvantovej mechaniky, konkrétne Heisenbergov princíp neurčitosti. Obmedzuje presnosť vedcov v ich pozorovaní častíc. V tomto prípade tím nemôže presne zmerať dve rôzne vlastnosti svetla produkovaného osami súčasne.
Tým sa však tímu HAYSTAC podarilo obísťnemenné zákony. Všetko sa točí okolo použitia nástroja, ktorý sa volá Josephsonov parametrický zosilňovač. Vedci z JILA vyvinuli spôsob, ako pomocou týchto malých zariadení „vyžmýkať“ svetlo, ktoré dostali z experimentu HAYSTAC. Fyzici nepotrebujú presne určiť obe vlastnosti prichádzajúcich svetelných vĺn - iba jednu z nich. Kompresia to využíva tak, že presúva neistoty merania z jednej z týchto premenných na druhú.
Vedci testovali túto metóduskúšobná prevádzka na Yale University s cieľom nájsť častice v špecifickom hmotnostnom rozsahu. Podľa vedcov to nenašli, ale experiment trval polovicu času, než je obvyklé.
Čítaj viac
Na Saturnovom mesiaci Rhea sa našli stopy raketového paliva. Odkiaľ to pochádza?
Najväčší ľadovec na svete sa zrútil, fragmenty sa rútili na sever. Je to nebezpečné?
Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť
Výskumný ústav v Boulderi v Colorade