La fisica delle particelle sta entrando in una nuova era con l'avvento dei collisori di nuova generazione, che promettono livelli di energia senza precedenti. Per gestire i complessi detriti subatomici risultanti, gli scienziati si stanno rivolgendo ai sensori quantistici.
Un team internazionale, composto da membri del Fermilab, Caltech e JPL della NASA, ha dimostrato con successo il potenziale dei rivelatori di fotoni singoli a microfilo superconduttore (SMSPD). Questi sensori quantistici hanno dimostrato un'eccezionale risoluzione temporale e spaziale quando testati con fasci di particelle ad alta energia.
Maria Spiropulu del Caltech sottolinea la necessità critica di questi rivelatori precisi man mano che i collisori di particelle aumentano di potenza. Afferma che l'incorporazione del rilevamento quantistico nel loro kit di strumenti ottimizzerà la ricerca di nuove particelle e materia oscura, oltre a facilitare lo studio delle origini dello spazio e del tempo. Gli SMSPD offrono un vantaggio distinto eliminando il compromesso tra risoluzione spaziale e temporale, migliorando la capacità di identificare particelle rare in eventi complessi e aprendo la strada a scoperte in strutture come il Future Circular Collider (FCC).
Basandosi sulle fondamenta dei rivelatori di fotoni singoli a nanofilo superconduttore (SNSPD), già utilizzati nelle reti quantistiche e nella comunicazione spaziale, questi progressi annunciano una nuova era di comprensione del nostro universo. La precisione e le capacità dei sensori quantistici sono destinate a svolgere un ruolo fondamentale nel futuro della fisica delle particelle.