فیزیکدانان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST: National Institute of Standards and Technology) خواص الکترونیکی و حرکت مکانیکی یک بلور بسیار کوچک آبی را جمع یا درهم تنیده کرده‌اند که آن را قادر می‌سازد تا میدان‌های الکتریکی را با حساسیت بی‌نظیری اندازه‌گیری کند.
این حسگر کوانتومی جدید، ۱۵۰ یون بریلیوم را در یک میدان مغناطیسی محدود کرده و آنها را قادر می‌سازد تا خود را در یک کریستال مسطح و دوبعدی با تنها ۲۰۰ میلیونم متر قطر قرار دهند. این نوع حسگر کوانتومی می‌تواند به طور بالقوه نشانه‌هایی از ماده تاریک را که ماده‌ای اسرارآمیز است و بیشتر فضای جهان را شامل می‌شود، آشکار کند و ممکن است از ذرات زیر اتمی تشکیل شده باشد که از طریق یک میدان الکترومغناطیسی ضعیف بر ماده تأثیر می‌گذارند.
اگر ماده تاریک توسط این بلور شناسایی شود، مکانیسم تشخیص شامل تکان خوردن بلور است که در تغییرات جمعی در یون‌های آن از طریق یکی از خواص الکترونیکی آنها به نام “اسپین” مشاهده می‌شود. محققان می‌توانند این تحریک ارتعاشی را که “جابجایی” (displacement) نیز نامیده می‌شود، تشخیص دهند.
این به اصطلاح “حسگر ماده تاریک” می‌تواند میدان‌های الکتریکی خارجی را که دارای فرکانس ارتعاش یکسان با بلور هستند، با حساسیت بیش از ۱۰ برابر حسگرهای اتمی گذشته اندازه‌گیری کند.
وی افزود: ماده تاریک یک سیگنال پس زمینه را با یک فرکانس نوسانی ایجاد می‌کند که بستگی به جرم ذره ماده تاریک دارد. آزمایش‌هایی که برای یافتن این نوع ماده تاریک انجام شده است، بیش از یک دهه است که با مدارهای ابررسانا ادامه دارد. حرکت یون‌های به دام افتاده حساسیت را در محدوده فرکانس‌های مختلف ایجاد می‌کند.
“بولینگر” و همکارانش بیش از یک دهه بر روی این کریستال یون جدید کار کرده‌اند و اخیراً استفاده از نور لیزر را برای درهم‌تنیدگی حرکت جمعی در تعداد زیادی از یون‌ها اضافه کرده‌اند که علاوه بر چیزی به نام استراتژی “برگشت زمان”، روش تشخیص ماده تاریک را نیز تقویت کرد.
محققان می‌گویند: ما می‌دانیم ۸۵ درصد ماده در جهان از ماده تاریک تشکیل شده است، اما تا به امروز هنوز نمی‌دانیم ماده تاریک از چه چیزی تشکیل شده است. این آزمایش می‌تواند به ما اجازه دهد در آینده از این راز پرده برداری کنیم و هنگامی که ماهیت ماده تاریک را درک کردیم، گستره وسیعی از رشته‌های علمی از جمله اخترفیزیک، نجوم، کیهان شناسی و موارد دیگر می‌توانند مدل‌ها و توصیفاتی از جهان ایجاد کنند که می‌تواند مدل‌های فعلی را تغییر دهد.
دیدگاه‌ها بسته شده‌اند.