Раскрытие секретов темной материи: Исследователи Университета Аалто используют квантовый детектор для исследования глубин космоса

В стремлении разгадать тайны Вселенной ученые из Университета Аалто приступают к реализации новаторского проекта по исследованию существования темной материи.

В рамках недавно созданного консорциума DarkQuantum исследователи из Университета Аалто, Университета Сарагосы, Национального центра научных исследований Франции, Технологического института Карлсруэ и других партнерских институтов будут использовать передовые квантовые технологии для создания сенсоров с беспрецедентной чувствительностью. Этот шестилетний проект, финансируемый грантом Европейского исследовательского совета в размере 12,9 млн. евро, призван пролить свет на неуловимую природу темной материи и, возможно, обнаружить присутствие аксионов.

Темная материя - невидимая субстанция, которая, как считается, в пять раз более многочисленна, чем обычная материя, - давно привлекает внимание физиков. Хотя о ее существовании можно судить по гравитационному воздействию, которое она оказывает на галактики, прямое наблюдение остается труднодостижимым. Среди различных гипотез аксионная частица стала перспективным кандидатом в состав темной материи.

Консорциум DarkQuantum использует последние достижения в области квантовых технологий для разработки высокочувствительных детекторов, способных сканировать глубины космоса. Под руководством старшего преподавателя и доцента Университета Аалто Сорина Параоану и его исследовательской группы по сверхпроводящим кубитам и цепям QED (KVANTTI) ученые создадут один из самых чувствительных детекторов в мире. Используя квантовые явления, команда намерена отфильтровать шумы и повысить воспроизводимость эксперимента, тем самым увеличив шансы на обнаружение аксионов.

Проект будет осуществляться на двух подземных объектах: в подземной лаборатории Канфранк (Испания) и на немецком электронном синхротроне (DESY) в Гамбурге. В лаборатории Канфранк будет установлен высокочастотный датчик, известный как галоскоп, который будет опускаться в глубины галактического гало в поисках аксионов. Расположив датчик глубоко под землей, исследователи смогут устранить космическое фоновое излучение и одновременно изучить методы снижения шума для квантовых вычислений.

Значение этого проекта невозможно переоценить. Если аксионы будут обнаружены, это произведет революцию в нашем понимании Вселенной и выйдет за рамки стандартной модели элементарных частиц. Профессор Игорь Гарсия Ирасторза, руководитель консорциума DarkQuantum и профессор Университета Сарагосы, подчеркивает важность этого проекта: "Если темная материя состоит из аксионов, то у нас есть реальный шанс обнаружить ее с помощью этого проекта".

Научное сообщество с нетерпением ожидает результатов этого амбициозного проекта. Открытие темной материи и подтверждение существования аксионов станет важной вехой в нашем понимании космоса. Подобно тому, как открытие бозона Хиггса в начале 2010-х годов произвело революцию в физике частиц, обнаружение аксионов будет иметь столь же далеко идущие последствия.