За да разберат по-добре природата на материята, енергията, пространството и времето, физиците сблъскват частици със скорост, близка до светлинната в ускорители (колайдери), като всяка секунда създават потоци от милиони частици с различни маси и енергии. Тези сблъсъци могат да доведат до появата на нови частици, които не са предвидени в Стандартния модел. Вече се разработват нови, по-мощни ускорители, но как да разберем хаоса на тези сблъсъци?
Квантовите сензори могат да дадат отговора.
Изследователи от Националната лаборатория Fermilab, Калифорнийския технологичен институт (Caltech), Лабораторията за реактивно движение на НАСА (JPL, управлявана от Caltech) и други организации представиха нов подход за записване на високоенергийни частици с помощта на квантови сензори – устройства, които могат точно да улавят отделни частици.
„През следващите 20 до 30 години ще станем свидетели на промяна на парадигмата: колайдерите ще стават все по-мощни по отношение на енергията и интензивността. Това изисква по-прецизни детектори. Ето защо вече изграждаме квантови технологии, за да ги приложим в търсенето на нови частици, тъмна материя и изучаването на произхода на пространството и времето.“
казва Мария Спиропулу, професор по физика в Caltech
В статия в Journal of Instrumentation се описват първите тестове на нова технология – свръхпроводящи микропроводникови фотонни детектори (SMSPD) на стенда за изпитване във Fermilab.
Сензорите бяха изложени на снопове протони, електрони и пиони и потвърдиха високата си ефективност: точността във времето и пространството беше по-висока от тази на класическите сензори.
Това е важна стъпка към създаването на по-добри детектори за бъдещи експерименти, казва съавторът Си Сие, сътрудник на Fermilab и Caltech.
„Това е само началото. Получаваме възможност да откриваме частици с по-малки маси, както и екзотични такива, включително кандидати за тъмна материя.“
Експерименталната инсталация включва силициев телескоп, проследяващ траекториите на частиците и SMSPD модул, поставен между силициевия лентов детектор и пикселните сензорни модули възможно най-близо до криостата. Сензорите, проектирани и изработени в JPL преди това са били използвани предимно в телекомуникациите и астрофизиката.
„Вълнуваме се да работим по авангардни разработки като SMSPD. Тези сензори биха могли да играят ключова роля в бъдещи мегапроекти, включително в бъдещия кръгов колайдер или в мюонния колайдер. Щастливи сме, че сме събрали изключителен екип от учени от различни държави, за да постигнем напредък в тази област.“
казва Кристиан Пеня от Fermilab, възпитаник на Catelch и ръководител на изследването
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
