فرض بر این است که اکثریت قریب به اتفاق ماده در جهان اطراف ما ماده تاریک است. اعتقاد بر این است که فقط حدود 15٪ ماده قابل مشاهده و محسوس است و 85٪ باقیمانده ماده تاریک است که هرگز مشخص نشده است. دانشمندان ایالات متحده یک طرح آزمایشی ارائه کرده اند که می تواند به تشخیص تجربی وجود ماده تاریک کمک کند، که برای آن شروع به استفاده از یک کیوبیت ابررسانا کردند.
فیزیکدانان آزمایشگاه فرمی و دانشگاه شیکاگو آزمایش جدیدی را توسعه داده‌اند که طی آن می‌توان دو ذره فرضی را که به عنوان نامزد ماده تاریک پیشنهاد شده‌اند جستجو کرد - اینها فوتون‌ها و آکسیون‌های تاریک هستند. اولی می تواند با فوتون های معمولی مخلوط شود، اما در عین حال باید جرم داشته باشد، و دومی می تواند تحت شرایط خاصی به دو فوتون تقسیم شود. هر یک از این نامزدها به طور بالقوه می توانند خود را در جایی نشان دهند که فوتون های معمولی نباید باشند. یک فوتون تاریک می تواند به طور خود به خود به یک فوتون معمولی تبدیل شود و یک آکسیون در هنگام تعامل با یک میدان مغناطیسی می تواند دو فوتون معمولی ساطع کند.
محققان دستگاهی ساخته‌اند که فوتون‌های معمولی را مسدود می‌کند و فوتون‌هایی را که ممکن است در اثر برهمکنش با ماده تاریک (فوتون‌های تاریک یا آکسیون‌ها) تولید شوند، تقویت می‌کند. مدار تشخیص شامل یک تشدید کننده مایکروویو ابررسانا ساخته شده از آلومینیوم با خلوص 99,9999٪ است. در داخل تشدید کننده یک آنتن به شکل کیوبیت ابررسانا قرار دارد. این اوست که فوتون ها را در تشدیدگر تشخیص می دهد، اگر ناگهان در آنجا ظاهر شوند.
تشدید کننده و کیوبیت تا دمای بسیار بسیار نزدیک به صفر مطلق - تا -273,1 درجه سانتیگراد خنک می شوند (صفر مطلق در سطح -273,15 درجه سانتیگراد است). این سیستم قادر است یک فوتون را تا 50 بار در طول عمر 500 میکروثانیه این ذره بگیرد که برای تایید قابل اعتماد ظاهر آن در یک تشدیدگر ایزوله ضروری است.
به گفته محققان، در حالت ایده‌آل، دمای تشدیدگر و کیوبیت باید به -273,14 درجه سانتیگراد کاهش می‌یافت، سپس نویز پس‌زمینه و تأثیر آن بر کیوبیت کاملاً از بین می‌رفت، اما این امر امروزه از نظر فناوری غیرممکن است. لازم به ذکر است که آزمایش شکار ماده تاریک هنوز انجام نشده است. این فقط یک مفهوم است که محققان به Physical Review Letters گفته اند.
همچنین بخوانید:
- فناوری کوانتومی جستجو برای ماده تاریک را تسریع می کند
- آلمانی ها یک کامپیوتر کوانتومی بر اساس کیوبیت های ابررسانا ایجاد خواهند کرد