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
Астрономы наблюдали рождение гигантского Юпитера в 430 световых годах от Земли
Новости
Toyota откроет первый в мире «город роботов» у подножия горы Фудзи
Новости
Найден способ экспоненциально повысить точность квантовых часов
Наука
Найдено крупнейшее облако заряженных частиц: оно в 20 раз больше Млечного Пути
Космос
Роботов научили определять местоположение людей на слух
Новости
Физики установили новый мировой рекорд точности работы кубита
Наука
Ученые восстановили пути миграции неандертальцев из Европы в Сибирь
Наука
В Китае создали ИИ для проектирования чипов: он справился за несколько дней
Новости
Четыре спутника НАСА наблюдали гигантский выброс плазмы на Солнце
Космос
Математики МГУ описали движение веществ в организме человека
Наука
В Стэнфорде создали вращающееся устройство, которое удаляет тромбы
Наука
В космосе впервые обнаружили гигантскую молекулу с 24 атомами углерода
Космос
Из-за отказа от прививок в России растет заболеваемость корью и коклюшем
Наука
Инженеры создали мягкого робота, который управляется лазерными лучами
Новости
В Apple усомнились в способности существующих моделей ИИ рассуждать
Новости
В IBM назвали сроки создания первого масштабного квантового компьютера
Новости
Посмотрите с орбиты Марса на гигантский вулкан, возвышающийся над облаками
Космос
В России приняли закон о создании единого национального мессенджера
Новости
Ученые выяснили, почему у летучих мышей «долгожителей» не бывает рака
Наука
Открыт прием заявок на премию «Промышленная робототехника»
Иннополис