O echipă de cercetători din China a realizat prima reţea de senzori cuantici din lume destinată detectării materiei întunecate din Univers, prin conectarea unor laboratoare aflate la peste 300 de kilometri distanţă, în oraşele Hefei şi Hangzhou, din estul Chinei, potrivit agenţiei Xinhua, relatează Agerpres.
Studiul, publicat joi în revista Nature, marchează un progres major în căutarea axionilor, particule ipotetice considerate posibili candidaţi pentru materia întunecată. Cercetarea atinge un nivel de sensibilitate fără precedent în detectarea acestor semnale extrem de slabe. Materia întunecată reprezintă aproximativ 26,8% din Univers, însă rămâne invizibilă şi interacţionează cu materia obişnuită doar prin gravitaţie.
Oamenii de ştiinţă pornesc de la ipoteza că, în anumite momente, atunci când Pământul traversează regiuni invizibile din spaţiu, axionii ar putea exercita pentru scurt timp o influenţă asupra nucleelor atomice, producând semnale extrem de efemere, asemănătoare cu „un fulg de zăpadă care aterizează într-o piaţă aglomerată”.
Pentru a surprinde aceste semnale subtile, cercetătorii de la Universitatea de Ştiinţă şi Tehnologie din China au instalat cinci senzori cuantici sincronizaţi în cele două oraşe. Sistemul permite eliminarea interferenţelor locale, deoarece semnalele valide trebuie să apară simultan în mai multe locaţii.
Tehnologiile de amplificare cuantică utilizate în cadrul proiectului cresc intensitatea semnalelor slabe de până la o sută de ori, iar extinderea timpilor de coerenţă oferă ferestre de detectare care pot ajunge la intervale de ordinul minutelor, conform autorilor studiului.
În cele două luni de observaţii nu a fost identificat un semnal clar al materiei întunecate. Cu toate acestea, echipa a stabilit cele mai stricte limite cunoscute până acum privind cuplarea axion–nucleu într-un anumit interval de masă axionică, rezultate care depăşesc de până la 40 de ori constrângerile obţinute anterior prin observaţii astronomice.
Cercetătorii intenţionează să extindă această reţea cuantică la scară globală şi chiar în spaţiu, cu scopul de a schimba fundamental modul în care este explorată structura ascunsă a Universului, a declarat Peng Xinhua, coautor al studiului.
Ştiri video recomandate
