Ce cristal quantique permet de détecter la matière noire.
Des Physiciens du National Institute of Standards and Technology (NIST) ont créé un nouveau cristal quantique qui, à leur avis, pourrait être utilisé pour détecter la matière noire.
Les physiciens ont créé le cristal en entremêlant le déplacement mécanique et les propriétés électroniques d’un petit cristal bleu.
Ce mélange a donné au cristal un avantage quantique pour mesurer les champs électriques avec une sensibilité record qui, selon eux, permettrait d’améliorer notre compréhension de l’univers.
Ce cristal contient 150 ions de béryllium piégés dans un champ magnétique. Ceux-ci se sont arrangés d’eux-mêmes pour former un cristal plat en 2D de seulement 200 millionièmes de mètre de diamètre.
Selon les scientifiques du projet, ce type de capteur quantique a le potentiel de détecter les signaux de la matière noire.
Les chercheurs veulent en savoir plus sur la matière noire, qui est une substance extrêmement importante mais mystérieuse.
Des théories suggèrent que la matière noire pourrait être des particules subatomiques qui interagissent avec la matière normale par le biais d’un faible champ électromagnétique.
Les chercheurs pensent que leur cristal quantique pourrait se déplacer en présence de matière noire en révélant des changements collectifs parmi la rotation des ions dans le cristal.
On peut mesurer l’excitation vibratoire du cristal en suivant les changements du spin collectif de ces ions. Ces mesures de spin indiquent l’étendue de l’excitation vibratoire, appelée déplacement.
Le détecteur peut mesurer des champs électriques externes avec la même fréquence de vibration avec une sensibilité plus de dix fois supérieure à celle de tout autre détecteur atomique précédent.
Pendant leurs expériences, l’équipe de recherche a appliqué un faible champ électrique au cristal pour l’exciter pendant les tests.
Selon l’auteur principal de l’article, John Bollinger, les cristaux ioniques pourraient détecter certains types de matière noire, comme les axions et les photons cachés, qui interagissent avec la matière normale via un faible champ électrique.
Cette matière noire forme des signaux de fond dont les fréquences d’oscillation dépendent de la masse de la particule de matière noire.
Ces dix dernières années, les chercheurs ont cherché ce type de matière noire en utilisant des circuits supraconducteurs. Le mouvement des ions piégés offre toutefois une sensibilité sur une autre gamme de fréquences.
