Pretpostavlja se da je velika većina materije u svemiru oko nas tamna materija. Smatra se da je samo oko 15% vidljiva i opipljiva materija, a preostalih 85% tamna materija, koja nikada nije utvrđena. Naučnici iz Sjedinjenih Država predložili su shemu eksperimenta koja može pomoći eksperimentalno otkriti postojanje tamne materije, za koju su počeli koristiti supravodljivi kubit.
Fizičari iz Fermi laboratorije i Univerziteta u Čikagu razvili su novi eksperiment, tokom kojeg će biti moguće tražiti dvije hipotetičke čestice predložene kao kandidati za tamnu materiju - to su tamni fotoni i aksioni. Prvi se mogu miješati sa običnim fotonima, ali u isto vrijeme moraju imati masu, a drugi se mogu podijeliti na dva fotona pod određenim uvjetima. Svaki od ovih kandidata može se potencijalno manifestirati tamo gdje obični fotoni ne bi trebali biti. Tamni foton može se spontano pretvoriti u običan foton, a aksion, u interakciji s magnetskim poljem, može emitovati dva obična fotona.
Istraživači su razvili uređaj koji blokira obične fotone i pojačava sve fotone koji bi mogli nastati interakcijom s tamnom materijom (tamni fotoni ili aksioni). Kolo detekcije uključuje supravodljivi mikrotalasni rezonator napravljen od aluminijuma sa čistoćom od 99,9999%. Unutar rezonatora je antena u obliku supravodljivog kubita. Ona je ta koja će otkriti fotone u rezonatoru, ako se iznenada tamo pojave.
Rezonator i kubit su ohlađeni na temperaturu vrlo, vrlo blizu apsolutne nule - do -273,1°C (apsolutna nula je na nivou od -273,15°C). Sistem je u stanju da uhvati foton i do 50 puta tokom životnog veka ove čestice od 500 μs, što je neophodno da bi se pouzdano potvrdio njen izgled u izolovanom rezonatoru.
U idealnom slučaju, kažu istraživači, trebalo bi temperaturu rezonatora i kubita spustiti na -273,14°C, tada bi pozadinska buka i njen uticaj na kubit bili potpuno eliminisani, ali to je danas tehnološki nemoguće. Treba napomenuti da eksperiment lova na tamnu materiju još nije proveden. Ovo je samo koncept, koji su istraživači rekli za Physical Review Letters.
Pročitajte također:
- Kvantna tehnologija ubrzava potragu za tamnom materijom
- Nemci će stvoriti kvantni računar zasnovan na supravodljivim kubitima