Diasumsikan bahwa sebagian besar materi di alam semesta di sekitar kita adalah materi gelap. Diyakini bahwa hanya sekitar 15% materi yang terlihat dan berwujud, dan 85% sisanya adalah materi gelap, yang belum pernah ditentukan. Para ilmuwan dari Amerika Serikat telah mengusulkan skema percobaan yang dapat membantu secara eksperimental mendeteksi keberadaan materi gelap, di mana mereka mulai menggunakan qubit superkonduktor.
Fisikawan dari Fermi Laboratory dan University of Chicago telah mengembangkan eksperimen baru, di mana dimungkinkan untuk mencari dua partikel hipotetis yang diusulkan sebagai kandidat materi gelap - ini adalah foton gelap dan axion. Yang pertama dapat bercampur dengan foton biasa, tetapi pada saat yang sama harus memiliki massa, dan yang terakhir mampu membelah menjadi dua foton dalam kondisi tertentu. Masing-masing kandidat ini berpotensi memanifestasikan dirinya di mana foton biasa tidak seharusnya. Sebuah foton gelap dapat secara spontan berubah menjadi foton biasa, dan sebuah axion, ketika berinteraksi dengan medan magnet, dapat memancarkan dua foton biasa.
Para peneliti telah mengembangkan perangkat yang memblokir foton biasa dan menguatkan foton apa pun yang mungkin dihasilkan oleh interaksi dengan materi gelap (foton atau aksial gelap). Rangkaian deteksi ini mencakup resonator gelombang mikro superkonduktor yang terbuat dari aluminium dengan kemurnian 99,9999%. Di dalam resonator ada antena dalam bentuk qubit superkonduktor. Dialah yang akan mendeteksi foton di resonator, jika tiba-tiba muncul di sana.
Resonator dan qubit didinginkan hingga suhu yang sangat, sangat dekat dengan nol mutlak - hingga -273,1°C (nol mutlak berada pada level -273,15°C). Sistem ini mampu menangkap foton hingga 50 kali selama masa pakai partikel 500 s, yang diperlukan untuk mengonfirmasi kemunculannya secara andal dalam resonator terisolasi.
Idealnya, kata para peneliti, suhu resonator dan qubit seharusnya diturunkan menjadi -273,14°C, maka kebisingan latar belakang dan efeknya pada qubit akan sepenuhnya dihilangkan, tetapi hal ini secara teknologi tidak mungkin dilakukan saat ini. Perlu dicatat bahwa eksperimen perburuan materi gelap belum dilakukan. Ini hanya sebuah konsep, yang dikatakan para peneliti kepada Physical Review Letters.
Baca juga:
- Teknologi kuantum mempercepat pencarian materi gelap
- Jerman akan membuat komputer kuantum berdasarkan qubit superkonduktor