Квантовий кристал зробили датчиком темної матерії

Новий квантовий датчик складається з 150 іонів берилію (електрично заряджених атомів), які знаходяться в nbsp; в

магнітне поле. Це виглядає як плоский 2D-кристал діаметром всього 200 мільйонних часток метра.

Такі квантові датчики потенційно можуть виявляти сигнали темної матерії. Присутність темної матерії може привести до того, що кристал буде помітно коливатися.

Дослідники можуть виміряти коливальний збудження кристала - площину, що рухається вгору і вниз.

Іонні кристали можуть виявляти певнітипи темної матерії, наприклад аксіони та приховані фотони, які взаємодіють із звичайною матерією через слабке електричне поле. А ось темна матерія формує фоновий сигнал із частотою коливань, яка залежить від маси частинки темної матерії. Експерименти з пошуку цього типу матерії продовжуються вже понад десять років із надпровідними ланцюгами. Але ми використовували рух захоплених іонів, який забезпечує чутливість в іншому діапазоні частот.

Джон Боллінджер, старший автор NIST

Під час експерименту всі іони мали однаковий спин - спочатку він був спрямований вгору, а потім горизонтально, тому при збудженні іони оберталися як дзига. 

Вчені планують збільшити кількість іонів до 100 тис.за рахунок створення 3D-кристалів, імовірно, це в тридцять разів покращить можливості зондування. Крім того, стабільність збудженого руху можна покращити, що вплине на швидкість та точність результатів. 

Читати далі:

Уповільнення обертання Землі викликало викид кисню на планеті

На Великому адронному колайдері відкрили нову частинку

Вчені знайшли найдавніший приклад прикладної геометрії