Daroma prielaida, kad didžioji dalis mus supančioje visatoje esančios materijos yra tamsioji medžiaga. Manoma, kad tik apie 15% yra matoma ir apčiuopiama medžiaga, o likę 85% yra tamsioji medžiaga, kuri niekada nebuvo nustatyta. Jungtinių Valstijų mokslininkai pasiūlė eksperimento schemą, kuri gali padėti eksperimentiškai aptikti tamsiosios medžiagos egzistavimą, kuriai jie pradėjo naudoti superlaidų kubitą.
Fizikai iš Fermi laboratorijos ir Čikagos universiteto sukūrė naują eksperimentą, kurio metu bus galima ieškoti dviejų hipotetinių dalelių, pasiūlytų kandidatais į tamsiąją medžiagą – tai tamsieji fotonai ir aksionai. Pirmieji gali maišytis su įprastais fotonais, bet tuo pat metu turi turėti masę, o antrieji tam tikromis sąlygomis gali skilti į du fotonus. Kiekvienas iš šių kandidatų gali pasireikšti ten, kur neturėtų būti paprastų fotonų. Tamsus fotonas gali spontaniškai virsti įprastu fotonu, o ašis, sąveikaudama su magnetiniu lauku, gali išspinduliuoti du paprastus fotonus.
Tyrėjai sukūrė įrenginį, kuris blokuoja įprastus fotonus ir sustiprina visus fotonus, kurie gali susidaryti sąveikaujant su tamsiąja medžiaga (tamsiaisiais fotonais arba aksionais). Aptikimo grandinėje yra superlaidus mikrobangų rezonatorius, pagamintas iš aliuminio, kurio grynumas yra 99,9999%. Rezonatoriaus viduje yra superlaidaus kubito pavidalo antena. Būtent ji aptiks fotonus rezonatoriuje, jei jie ten staiga atsiras.
Rezonatorius ir kubitas atšaldomi iki temperatūros, labai labai artimos absoliučiam nuliui - iki -273,1°C (absoliutus nulis yra -273,15°C lygyje). Sistema gali užfiksuoti fotoną iki 50 kartų per 500 μs šios dalelės gyvavimo laiką, o tai būtina norint patikimai patvirtinti jo atsiradimą izoliuotame rezonatoriuje.
Idealiu atveju, anot tyrėjų, rezonatoriaus ir kubito temperatūra turėjo būti sumažinta iki -273,14°C, tada foninis triukšmas ir jo poveikis kubitui būtų buvęs visiškai pašalintas, tačiau šiandien tai technologiškai neįmanoma. Reikia pažymėti, kad tamsiosios medžiagos medžioklės eksperimentas dar nebuvo atliktas. Tai tik koncepcija, kurią mokslininkai papasakojo „Physical Review Letters“.
Taip pat skaitykite:
- Kvantinė technologija pagreitina tamsiosios medžiagos paiešką
- Vokiečiai sukurs kvantinį kompiuterį, pagrįstą superlaidžiais kubitais