Китайские учёные создали первую квантовую сеть для поиска тёмной материи
Группа китайских учёных создала первую в мире сеть квантовых сенсоров, предназначенную для обнаружения тёмной материи. Сеть соединила лаборатории в восточных городах Китая Хэфэй и Ханчжоу, находящиеся на расстоянии более 300 километров друг от друга.
Исследование, опубликованное в журнале Nature в четверг, достигло беспрецедентной чувствительности в поиске сигналов аксионов — гипотетических частиц, которые могут составлять «недостающую массу» Вселенной. Тёмная материя, на долю которой приходится 26,8% космоса, остаётся невидимой и взаимодействует только посредством гравитации.
Когда Земля пересекает эти невидимые границы, аксионы могут ненадолго воздействовать на атомные ядра, генерируя сигналы, столь же мимолётные, как «снежинка, падающая на оживлённую площадь».
Чтобы уловить эти «шёпоты», учёные из Научно-технического университета Китая развернули пять синхронизированных датчиков в обоих городах. Такой распределённый подход отфильтровывает локальные помехи, требуя, чтобы сигналы появлялись одновременно на нескольких площадках.
Кроме того, новые методы квантового усиления повышают мощность слабых сигналов в сто раз, а увеличенное время когерентности расширяет окно обнаружения до нескольких минут, согласно исследованию.
Хотя за два месяца наблюдений не было зафиксировано ни одного однозначного контакта с тёмной материей, команда установила самые строгие на сегодня ограничения на аксион-нуклонное взаимодействие в определённом диапазоне масс аксионов, превзойдя астрономические наблюдения до 40 раз в части этого диапазона.
Исследователи намерены расширить эту «квантовую сеть» в глобальном масштабе и вывести её в космос, что потенциально может революционизировать то, как человечество исследует скрытую архитектуру Вселенной, заявил Пэн Синьхуа, соавтор исследования.
0 комментариев