Финландски учени разработиха метод, който ще помогне за откриване на свръхлека тъмна материя


Финландски физици разработиха квантов калориметър — устройство, което освен че измерва енергията на частиците, може да измерва рекордни енергийни нива под един зептоджаул (трилионна част от наноджаула), съобщиха от пресслужбата на Университета Аалто. Това постижение ще ускори разработката на квантови компютри и ще позволи на учените да създадат детектори, способни да търсят следи от аксиони — частици от свръхлеки форми на тъмна материя.
Откритието на финландските учени проправя пътя за преброяване на индивидуални фотони в снопове от микровълново излъчване. Това е изключително важно не само за напредъка на квантовите технологии, но и за астрофизичните наблюдения, уточняват от Университета Аалто.
„За нас беше важно да създадем устройство, способно да измерва енергията във всеки произволен момент от времето, което е от съществено значение за откриването на аксиони в пространството около нас“, заяви професор Мико Мьотьонен от Университета Аалто във Финландия, цитиран от пресслужбата на висшето училище.
По неговите думи през последните две десетилетия физиците са разработили няколко фотонни детектори и калориметри, способни да регистрират единични светлинни частици в микровълновия диапазон на електромагнитните вълни. На практика обаче всички подобни устройства имат много тесен спектрален обхват и същевременно не позволяват прецизно измерване на енергийните характеристики, което силно ограничава практическото им приложение.
Финландските изследователи преодоляват тези проблеми с помощта на създадения от тях квантов калориметър, който се състои от два ключови компонента — микроскопичен елемент от злато и платина и множество вградени в него алуминиеви дискове и нанопроводници. При охлаждане до температура, близка до абсолютната нула, алуминият преминава в състояние на свръхпроводимост, докато сплавта от злато и платина запазва свойствата си на обикновен проводник.
Според проф. Мьотьонен тази комбинация от метали обяснява зависимостта на свръхпроводящите свойства на алуминиевия компонент на детектора от температурата на нормалния проводник. Ако температурата се повиши дори с незначителни стойности при преминаването на микровълнов импулс през тази структура, способността на устройството да провежда ток рязко отслабва, което позволява да се уловят дори най-слабите импулси.
Проведените от учените експериментални измервания показаха, че разработеният от тях метод е способен да фиксира микровълнови импулси с енергия от порядъка на 0,83 зептоджаула. Това е съпоставимо с енергията на едва 170 светлинни частици и представлява абсолютен световен рекорд за праг на чувствителност.
В бъдеще откритията на финландските физици ще позволят създаването не само на свръхчувствителни фотонни детектори за квантови изчисления, но и на сензори за аксиони и други форми на „лека“ тъмна материя, става ясно от прессъобщението на Университета Аалто.

Чикаго

Ариана Гранде каза, че решението ѝ да се оттегли от публични прояви не е емоционално или импулсивно

Певицата Ариана Гранде увери феновете си, че решението ѝ да се оттегли от светлините на прожекторите „не е прибързано или...

Лондон

Експерти обясняват какво ще се случи, когато горната степен на ракетата "Фалкон 9" на "Спейс Екс" се сблъска с Луната

Какво ще се случи, когато горната степен на ракетата "Фалкон 9" на компания "Спейс Екс" се сблъска с Луната? Отговор...

Курортен комплекс Боровец

Камерунският изпълнител Ричар Бона пише песен, свързана с българските ритми

Камерунският изпълнител Ричард Бона каза по време на пресконференция, че тази сутрин е започнал да пише песен, свързана с българските...

Ловеч

Ловешката фолклорна формация „Елит“ участва в международен фестивал в Португалия

Фолклорната формация „Елит“ при Народно читалище „Зорница 2010 – Нено Щрегарски“ в Ловеч участва в 45-ото издание на международния фестивал...

Русе

Регионалният исторически музей в Русе получи част от животинска челюст в начална форма на фосилизация, открита в река Дунав

Част от животинска челюст в начална форма на фосилизация е предоставена на Регионалния исторически музей в Русе, съобщи директорът на...

Сливен

Копие на чудотворната Зографска икона на Света Богородица „Проговорилата“ ще бъде посрещнато в Сливен

Копие на чудотворната Зографска икона на Пресвета Богородица „Проговорилата“ ще бъде посрещнато на 8 август в храм „Св. Петка“ в...