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
Квантовые инженеры поместили кота Шредингера в компьютерный чип
Наука
Кофе может снизить риск смертности, но только в одном случае
Наука
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос
Прототип Boom Supersonic XB-1 приблизился к звуковому барьеру
Новости
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука