Çevremizdeki evrendeki maddenin büyük çoğunluğunun karanlık madde olduğu varsayılmaktadır. Sadece yaklaşık %15'inin görünür ve somut madde olduğuna ve geriye kalan %85'in ise henüz belirlenememiş olan karanlık madde olduğuna inanılıyor. Amerika Birleşik Devletleri'nden bilim adamları, süper iletken bir kübit kullanmaya başladıkları karanlık maddenin varlığını deneysel olarak tespit etmeye yardımcı olabilecek bir deney planı önerdiler.
Fermi Laboratuvarı ve Chicago Üniversitesi'nden fizikçiler, karanlık madde için aday olarak önerilen iki varsayımsal parçacığı aramanın mümkün olacağı yeni bir deney geliştirdiler - bunlar karanlık fotonlar ve eksenlerdir. İlki sıradan fotonlarla karışabilir, ancak aynı zamanda kütleye sahip olmalıdır ve ikincisi belirli koşullar altında iki fotona bölünebilir. Bu adayların her biri potansiyel olarak sıradan fotonların olmaması gereken yerlerde kendini gösterebilir. Karanlık bir foton kendiliğinden sıradan bir fotona dönüşebilir ve bir axion, bir manyetik alanla etkileşime girdiğinde iki sıradan foton yayabilir.
Araştırmacılar, sıradan fotonları bloke eden ve karanlık madde (karanlık fotonlar veya eksenler) ile etkileşimler tarafından üretilebilecek fotonları güçlendiren bir cihaz geliştirdiler. Algılama devresi, %99,9999 saflığa sahip alüminyumdan yapılmış süper iletken bir mikrodalga rezonatörü içerir. Rezonatörün içinde süper iletken bir kübit şeklinde bir anten bulunur. Aniden orada görünürlerse, rezonatördeki fotonları tespit edecek olan odur.
Rezonatör ve kübit, mutlak sıfıra çok çok yakın bir sıcaklığa - -273,1°C'ye kadar soğutulur (mutlak sıfır, -273,15°C seviyesindedir). Sistem, izole bir rezonatörde görünümünü güvenilir bir şekilde doğrulamak için gerekli olan bu parçacığın 50 μs ömrü boyunca 500 defaya kadar bir foton yakalayabilir.
İdeal olarak, araştırmacılar, rezonatörün ve kübitin sıcaklığının -273,14°C'ye düşürülmesi gerektiğini, o zaman arka plan gürültüsünün ve kübit üzerindeki etkisinin tamamen ortadan kaldırılacağını söylüyorlar, ancak bu günümüzde teknolojik olarak imkansız. Karanlık madde avı deneyinin henüz gerçekleştirilmediğine dikkat edilmelidir. Bu, araştırmacıların Physical Review Letters'a anlattığı sadece bir kavram.
Ayrıca okuyun:
- Kuantum teknolojisi, karanlık madde arayışını hızlandırıyor
- Almanlar, süper iletken kübitlere dayalı bir kuantum bilgisayar oluşturacaklar