Квантовый кристалл сделали датчиком темной материи

Физики из Национального института стандартов и технологий (NIST) придали кристаллу квантовое преимущество в измерении электрических полей с рекордной чувствительностью, чтобы изучить темную материю.

Новый квантовый датчик состоит из 150 ионов бериллия (электрически заряженных атомов), которые находятся  в магнитном поле. Это выглядит как плоский 2D-кристалл диаметром всего 200 миллионных долей метра.

Такие квантовые датчики потенциально могут обнаруживать сигналы темной материи. Присутствие темной материи может привести к тому, что кристалл будет заметно колебаться.

Исследователи могут измерить колебательное возбуждение кристалла — плоскость, движущуюся вверх и вниз.

Ионные кристаллы могут обнаруживать определенные типы темной материи, например аксионы и скрытые фотоны, которые взаимодействуют с обычной материей через слабое электрическое поле. А вот темная материя формирует фоновый сигнал с частотой колебаний, которая зависит от массы частицы темной материи. Эксперименты по поиску этого типа материи продолжаются уже более десяти лет со сверхпроводящими цепями. Но мы использовали движение захваченных ионов, которое обеспечивает чувствительность в другом диапазоне частот. 

Джон Боллинджер, старший автор NIST

Во время эксперимента все ионы имели одинаковый спин — сначала он был направлен вверх, а затем горизонтально, поэтому при возбуждении ионы вращались как волчок. 

Ученые планируют увеличить число ионов до 100 тыс. за счет создания 3D-кристаллов, предположительно это в тридцать раз улучшит возможности зондирования. Кроме того, стабильность возбужденного движения можно улучшить, что повлияет на скорость и точность результатов. 

Читать далее:

Замедление вращения Земли вызвало выброс кислорода на планете

На Большом адронном коллайдере открыли новую частицу

Ученые нашли самый древний пример прикладной геометрии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Посмотрите, что будет с вами при падении в черную дыру
Новости
Сибирские «врата в подземный мир» растут: что происходит в Батагайке
Новости
Оказалось, в прошлом Марс был больше похож на Землю, чем все думали
Наука
Крепость римских легионеров, которой 2000 лет, нашли рядом с собором
Наука
Терапия светом помогла при травмах позвоночника
Наука
Робот-гуманоид с электроприводом может работать вслепую
Новости
Вакцина заставляет иммунитет бороться с раком мозга, показали испытания на людях
Наука
Вольфрамовый токамак WEST удерживал плазму в течение рекордных 6 минут
Наука
Посмотрите, как робопес, обученный ИИ, балансирует на гимнастическом шаре
Новости
Генная терапия улучшила зрение у людей с наследственной слепотой
Наука
Перед презентацией Apple появились подробности о новых iPad Pro и iPad Air
Новости
Астрономы наблюдали свет вокруг гигантских черных дыр, образовавшихся вскоре после Большого взрыва
Наука
В мозге человека нашли «нейронный компас», который помогает определять направление
Наука
Электричество получили из влаги в воздухе с помощью бактериальных «проводов»
Наука
Разработана вакцина, которая защищает от коронавирусов будущего
COVID-19
Ограничения в работе TikTok не повлияли на популярность социальной сети
Новости
Исчезновение «щита» от солнечной радиации совпало с рассветом жизни на Земле 590 млн лет назад
Наука
Крошечные «бессмертные» черные дыры могут заполнять Вселенную и объяснять темную материю
Наука
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос