Người ta cho rằng phần lớn vật chất trong vũ trụ xung quanh chúng ta là vật chất tối. Người ta tin rằng chỉ có khoảng 15% là vật chất hữu hình và hữu hình, 85% còn lại là vật chất tối, chưa bao giờ được xác định. Các nhà khoa học từ Hoa Kỳ đã đề xuất một kế hoạch thử nghiệm có thể giúp phát hiện thực nghiệm sự tồn tại của vật chất tối, mà họ bắt đầu sử dụng qubit siêu dẫn.
Các nhà vật lý từ Phòng thí nghiệm Fermi và Đại học Chicago đã phát triển một thí nghiệm mới, trong đó có thể tìm kiếm hai hạt giả thuyết được đề xuất làm ứng cử viên cho vật chất tối - đó là các photon và trục tối. Hạt trước có thể trộn lẫn với các photon thông thường, nhưng đồng thời phải có khối lượng, và hạt sau có khả năng tách thành hai photon trong những điều kiện nhất định. Mỗi ứng cử viên này có thể tự biểu hiện ở những nơi mà các photon thông thường không nên có. Một photon tối có thể tự phát thành một photon bình thường, và một sợi trục, khi tương tác với từ trường, có thể phát ra hai photon bình thường.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một thiết bị chặn các photon thông thường và khuếch đại bất kỳ photon nào có thể được tạo ra do tương tác với vật chất tối (photon tối hoặc trục). Mạch phát hiện bao gồm một bộ cộng hưởng vi sóng siêu dẫn được làm bằng nhôm với độ tinh khiết 99,9999%. Bên trong bộ cộng hưởng là một ăng-ten ở dạng qubit siêu dẫn. Chính cô ấy là người sẽ phát hiện ra các photon trong máy cộng hưởng, nếu chúng đột ngột xuất hiện ở đó.
Bộ cộng hưởng và qubit được làm lạnh đến nhiệt độ rất, rất gần với độ không tuyệt đối - đến -273,1 ° C (độ không tuyệt đối ở mức -273,15 ° C). Hệ thống có thể chụp một photon tới 50 lần trong thời gian tồn tại 500 μs của hạt này, điều này cần thiết để xác nhận một cách đáng tin cậy sự xuất hiện của nó trong một bộ cộng hưởng biệt lập.
Các nhà nghiên cứu nói rằng lý tưởng nhất là nhiệt độ của bộ cộng hưởng và qubit nên được hạ xuống -273,14 ° C, khi đó tiếng ồn xung quanh và ảnh hưởng của nó lên qubit sẽ được loại bỏ hoàn toàn, nhưng điều này là không thể về mặt công nghệ ngày nay. Cần lưu ý rằng thí nghiệm săn tìm vật chất tối vẫn chưa được thực hiện. Đây chỉ là một khái niệm, mà các nhà nghiên cứu nói với tờ Physical Review Letters.
Đọc thêm:
- Công nghệ lượng tử tăng tốc tìm kiếm vật chất tối
- Người Đức sẽ tạo ra một máy tính lượng tử dựa trên các qubit siêu dẫn