Квантовые технологии помогут в поисках темной материи

Междисциплинарная команда ученых разработала новый квантовый детектор, который может помочь в поиске темной материи с низкой массой. Эта революционная технология использует суперфлюидный гелий, чтобы непосредственно обнаружить взаимодействие темной материи с окружающей средой.

Исследование, опубликованное в журнале Physical Review D, предложило методику прямого обнаружения темной материи через ее столкновения с суперфлюидным гелием, находящимся в оптомеханической полости. Этот подход основывается на последних достижениях в квантовой оптике и физике частиц.

По словам ученых, в этих столкновениях темной материи с атомами гелия возникают колебания, которые ученые называют «фононами». Эти колебания представляют собой коллективные возбуждения частиц и могут быть использованы для детекции темной материи.

Одним из главных вызовов при поиске темной материи является слабость сигналов от частиц с низкой массой. Традиционные методы не могут уловить такие слабые колебания, но новая система усиления, разработанная в лабораториях EQUS и QQOL, позволяет преобразовать эти фононы в более высокоэнергетические фотонные сигналы, которые легче зарегистрировать.

Новый прибор под названием «ODIN» может значительно повысить чувствительность к темной материи в диапазоне масс, значительно меньших, чем те, которые исследуются с помощью существующих технологий.