Tiek pieņemts, ka lielākā daļa matērijas mums apkārtējā Visumā ir tumšā matērija. Tiek uzskatīts, ka tikai aptuveni 15% ir redzama un taustāma viela, bet atlikušie 85% ir tumšā viela, kas nekad nav noteikta. Zinātnieki no Amerikas Savienotajām Valstīm ir ierosinājuši eksperimentu shēmu, kas var palīdzēt eksperimentāli atklāt tumšās vielas esamību, kurai viņi sāka izmantot supravadošu kubitu.
Fermi laboratorijas un Čikāgas universitātes fiziķi izstrādājuši jaunu eksperimentu, kura laikā būs iespējams meklēt divas hipotētiskas daļiņas, kas izvirzītas kā tumšās vielas kandidāti - tie ir tumšie fotoni un aksioni. Pirmie var sajaukties ar parastajiem fotoniem, bet tajā pašā laikā tiem jābūt masai, un pēdējie noteiktos apstākļos spēj sadalīties divos fotonos. Katrs no šiem kandidātiem potenciāli var izpausties tur, kur parastiem fotoniem nevajadzētu būt. Tumšs fotons var spontāni pārvērsties par parastu fotonu, un aksiona, mijiedarbojoties ar magnētisko lauku, var izstarot divus parastus fotonus.
Pētnieki ir izstrādājuši ierīci, kas bloķē parastos fotonus un pastiprina visus fotonus, ko varētu radīt mijiedarbība ar tumšo vielu (tumšajiem fotoniem vai aksioniem). Noteikšanas ķēdē ietilpst supravadošs mikroviļņu rezonators, kas izgatavots no alumīnija ar tīrību 99,9999%. Rezonatora iekšpusē ir antena supravadoša kubita formā. Tieši viņa atklās fotonus rezonatorā, ja tie tur pēkšņi parādīsies.
Rezonators un kubits tiek atdzesēti līdz temperatūrai, kas ir ļoti, ļoti tuvu absolūtajai nullei - līdz -273,1 ° C (absolūtā nulle ir -273,15 ° C līmenī). Sistēma spēj uztvert fotonu līdz 50 reizēm šīs daļiņas 500 μs dzīves laikā, kas ir nepieciešams, lai droši apstiprinātu tā parādīšanos izolētā rezonatorā.
Ideālā gadījumā, pēc pētnieku domām, rezonatora un kubīta temperatūru vajadzēja pazemināt līdz -273,14°C, tad fona troksnis un tā ietekme uz kubītu būtu pilnībā novērsti, taču mūsdienās tas ir tehnoloģiski neiespējami. Jāpiebilst, ka tumšās vielas medību eksperiments vēl nav veikts. Tas ir tikai jēdziens, ko pētnieki pastāstīja Physical Review Letters.
Lasi arī:
- Kvantu tehnoloģija paātrina tumšās vielas meklēšanu
- Vācieši radīs kvantu datoru, kura pamatā ir supravadošie kubiti