研究人員創造了一種可以感知暗物質的量子晶體

美國國家標准與技術研究所(NIST)的物理學家創造了一種新的量子晶體,他們認為可以用它來感知暗物質。物理學家們通過糾纏一個小型藍色晶體的機械運動和電子特性來創造這種晶體。糾纏使晶體具有測量電場的量子優勢,其靈敏度創下新高,以至於可以增強我們對宇宙的理解。

研究人員創造了一種可以感知暗物質的量子晶體

他們開發的晶體包含150個被困在磁場中的鈹離子。這些離子自我排列成一個扁平的二維晶體,直徑只有200萬分之一米。參與該項目的科學家們認為,這種類型的量子傳感器有可能探測到來自暗物質的信號。

暗物質是一種極其重要而又神秘的物質,科學家們一直希望了解更多。理論表明,暗物質可能是亞原子粒子,通過一個弱的電磁場與正常物質相互作用。研究人員認為他們的量子晶體可以在暗物質存在的情況下通過揭示晶體中離子自旋之間的集體變化而移動。

晶體的振動激發可以通過監測這些離子的集體自旋的變化來測量。測量自旋表明振動激發的程度,這被稱為位移。該傳感器可以測量具有相同振動頻率的外部電場,其靈敏度是以前製作的任何原子傳感器的十倍以上。

在他們的實驗中,研究小組在測試過程中對晶體施加了一個弱電場以激發它。高級論文作者John Bollinger說,離子晶體可以檢測到某些暗物質類型,如軸子和隱藏的光子通過弱電場與正常物質互動。暗物質形成背景信號,其振盪頻率取決於暗物質粒子的質量。在過去十年中,研究人員利用超導電路尋找該類型的暗物質,被困離子的運動提高了不同頻率范圍內的敏感程度。

來源:cnBeta