二维量子晶体传感器可以寻找暗物质粒子
暗物质应该就在我们身边,但这些东西令人沮丧地难以捉摸。现在,国家标准与技术研究院 (NIST) 的物理学家开发了一种新传感器,可以帮助我们使用二维量子晶体检测某些假设的暗物质粒子。
数十年的天体物理学观测表明,宇宙中的质量远远超过我们所能看到的。这导致科学家们假设宇宙由一种我们称为暗物质的奇怪物质主导,这种物质不会以任何方式反射、折射或与光相互作用,仅通过其强大的引力影响常规物质。
在太空中,这种物质的观测证据不断增加,但很难直接检测到。这并不是因为缺乏尝试——不断提出或运行实验,旨在根据它们可能具有或不具有的不同特性来检测不同的候选粒子。许多人使用巨大的地下储罐,里面装满了液体,可以检测到暗物质粒子经过时的碰撞,而其他人则可以在微小的钟摆上寻找它们的引力。
主要候选者之一是一种称为轴子的假想粒子。模型表明轴子具有中性电荷,几乎没有质量,在波浪中漂移,最重要的是对电磁学的影响很小。实验已经使用“轴子无线电” 、空腔中的量子位或甜甜圈形磁铁来寻找这种相互作用。
现在,NIST 团队开发了一种新型轴子传感器。它由被困在磁场中的 150 个铍离子组成,这迫使它们将自己排列成一个只有 200 微米厚的平面。当暴露在电场中时,原子平面会像鼓一样上下移动——所以如果它们与任何外部电场保持隔离,发现这种运动可能表明轴子或其他暗物质粒子已经穿过。
该团队表示,该传感器的灵敏度将是其他类似实验的 10 倍,能够在一秒内检测到每米 240 纳伏的电场。这可以帮助它在更广泛的频率范围内发现轴子。
这种额外的敏感性来自量子物理学的幽灵世界。轴子对离子的任何位移都非常小且难以测量,因此研究人员使用量子纠缠来放大信号。
该团队用纵横交错的激光束照射离子,这导致离子的运动与称为“自旋”的电子特性密不可分。所有离子都“向上”旋转,因此它们集体自旋的任何变化都可以揭示它们运动的任何位移,这是由轴子引起的。很方便的是,测量它们的自旋相对容易——如果离子处于自旋向上的状态,晶体会发出荧光,但如果它们处于自旋向下的状态,它会保持黑暗。
这种量子晶体的荧光可以揭示轴子是否已经穿过仪器。
研究人员表示,通过制造包含 100,000 个离子的 3D 晶体,未来的工作可以将探测器的灵敏度提高 30 倍。如果这个实验加入了对暗物质的追捕,它可能有助于解开最持久的宇宙奥秘之一。
免责声明:本文由用户上传,与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考,并不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。 如有侵权请联系删除!
-
合创汽车试驾预约,快速通道开启豪华体验。即刻预约,享受专属试驾服务,感受智能科技与极致设计的完美融合。...浏览全文>>
-
零跑C16试驾全攻略:零跑C16是一款集智能、空间与性价比于一身的中型SUV。试驾前建议关注其智能座舱系统,支持...浏览全文>>
-
万象汽车试驾,轻松搞定试驾。只需几步,即可预约专属试驾体验。登录官网或APP,选择心仪车型,填写基本信息,...浏览全文>>
-
试驾极氪001前,新手需做好以下准备:首先,提前预约试驾时间,了解车型配置与功能;其次,检查驾驶证、身份证...浏览全文>>
-
职业教育的传承与价值,需在时代发展的逻辑中发展,在技术进步的潮流中进步。二十载的光阴更迭,坚守是优路教...浏览全文>>
-
试驾五菱凯捷可以通过以下几种常见途径进行:1 到店预约试驾 消费者可以前往当地的五菱4S店或授权经销商,...浏览全文>>
-
大力牛魔王试驾全攻略试驾一款新车,尤其是像“大力牛魔王”这样充满科技感的电动车型,需要提前做好充分准备...浏览全文>>
-
想要快速锁定北汽雷驰的试驾名额,您可以采取以下步骤:首先,提前了解北汽雷驰的试驾活动安排。通常品牌会在...浏览全文>>
-
试驾零跑汽车零跑C01,感受其带来的豪华驾乘与卓越性能。这款车型以科技感和舒适性为核心卖点,为用户带来全新...浏览全文>>
-
试驾小鹏P7+是一次令人愉悦的体验,从踏入4S店的那一刻起,就感受到无微不至的服务。工作人员热情迎接,并详细...浏览全文>>
- 合创汽车试驾预约,快速通道开启豪华体验
- 北汽雷驰试驾预约如何快速锁定试驾名额?
- 坦克试驾,开启完美驾驭之旅
- 零跑汽车试驾,如何在4S店快速预约?
- 昌河北斗星X5试驾,简单几步,开启完美试驾之旅
- 大众预约试驾如何快速锁定试驾名额?
- 试驾奔驰迈巴赫S级预约流程
- 极氪007试驾预约预约流程
- 试驾极氪009怎么预约
- 试驾深蓝S05的流程是什么
- 极狐 阿尔法S(ARCFOX αS)试驾,从咨询到试驾的完整体验
- 奔驰预约试驾,轻松几步,畅享豪华驾乘
- 奇瑞新能源试驾,体验极致驾驶乐趣
- 试驾本田雅阁,轻松搞定试驾流程
- Polestar极星试驾,从咨询到试驾的完整体验
- 北汽雷驰预约试驾需要哪些条件
- 捷途旅行者预约试驾,开启完美驾驭之旅
- 荣威预约试驾全攻略
- 山西二本综合院校排名及分数线一览表
- 300分能上的公办专科大学排名一览表