Китайски физици разработиха първата квантова сензорна мрежа в света, насочена към директно търсене на тъмната материя – ключов, но невидим компонент на Вселената.

Китайски учени обявиха създаването на първата в света квантова сензорна мрежа, предназначена да открива тъмната материя – мистериозна субстанция, която съставлява близо 27% от съдържанието на Вселената. Проучването е публикувано в престижното научно списание Nature, съобщава агенция Синхуа.

Какво представлява тъмната материя

Тъмната материя не излъчва и не отразява светлина, поради което остава невидима за традиционните телескопи. Нейното присъствие се разкрива единствено чрез гравитационното ѝ въздействие върху видимата материя и движението на галактиките.

Учените предполагат, че тъмната материя може да бъде изградена от хипотетични елементарни частици, наречени аксиони. Именно към тях е насочено новото изследване.

„Слушане“ на Вселената с квантови сензори

За да засекат изключително слабите сигнали от аксионите, изследователите са изградили мрежа от пет свръхчувствителни квантови сензора. Те свързват лаборатории в градовете Хъфей и Ханчжоу чрез комуникационна инфраструктура с дължина над 300 километра.

Ключовото предимство на системата е, че:

  • филтрира фалшиви сигнали,

  • отчита само събития, регистрирани едновременно на различни локации,

  • значително усилва изключително слабите квантови взаимодействия.

Това позволява на учените буквално да „слушат“ Вселената с безпрецедентна точност.

Първи резултати и научен пробив

През първите два месеца наблюдения екипът не е установил директен контакт с тъмната материя. Въпреки това учените са постигнали важен напредък, като са определили най-строгите досега граници за взаимодействието между аксионите и атомите.

Тези резултати се смятат за сериозен пробив, тъй като ограничават значително възможните свойства на тъмната материя и насочват бъдещите експерименти.

Следващата цел: глобална и космическа мрежа

Според авторите на изследването следващата стъпка е разширяване на квантовата сензорна мрежа в глобален мащаб, а в дългосрочен план – и разполагането ѝ в Космоса.

Подобна инфраструктура би могла коренно да промени разбирането ни за скритата структура на Вселената и да доближи науката до едно от най-големите ѝ предизвикателства – разкриването на природата на тъмната материя.