Nieuwe doorbraak in antimaterie-onderzoek bij CERN
Wetenschappers hebben een belangrijke stap voorwaarts gezet in het onderzoek naar antimaterie. De BASE-samenwerking bij CERN heeft met succes de eerste antimaterie-qubit gedemonstreerd. Deze prestatie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature op 23 juli 2025, opent nieuwe mogelijkheden voor het vergelijken van materie en antimaterie.
Antimaterie-qubit gecreëerd met antiproton
Het team wist een antiproton, de antimaterie-tegenhanger van een proton, bijna een minuut lang te laten oscilleren tussen twee kwantumtoestanden. Dit werd bereikt door het antiproton in een elektromagnetische Penning-val te vangen en het de juiste "duw" te geven op het juiste moment. De onderzoekers hielden het antiproton 50 seconden in superpositie, wat een record is voor antimaterie.
Snellere koeling van antiprotonen
Op 2 augustus 2024 kondigde de BASE-samenwerking in Physical Review Letters aan dat een nieuw apparaat de koeltijd van antiprotonen aanzienlijk verkort. De koeltijd is teruggebracht van 15 uur tot slechts 8 minuten. Deze technologische vooruitgang maakt een ongekende precisie mogelijk bij het meten van antiproton-eigenschappen. Het nieuwe apparaat heeft de diameter van de koelval teruggebracht tot 3,8 mm.
Implicaties voor fundamenteel onderzoek
Hoewel de antimaterie-qubit zelf waarschijnlijk geen directe toepassingen heeft buiten de fundamentele fysica, vertegenwoordigt het een aanzienlijke sprong voorwaarts in ons vermogen om antimaterie te bestuderen en te manipuleren. De metingen aan de magnetische momenten van antiprotonen zouden in toekomstige experimenten met een 10- tot 100-voudig verbeterde precisie kunnen worden uitgevoerd.
De antimateriefabriek van CERN
In de antimateriefabriek van CERN worden antiprotonen gecreëerd om experimenten mee te doen en de eigenschappen ervan te onderzoeken. De Antiproton Decelerator (AD) is een unieke machine die lage-energie antiprotonen produceert.
Ondanks dat er evenveel materie als antimaterie zou moeten zijn, is er geen antimaterie gevonden in het zichtbare heelal. Wetenschappers zoeken naar kleine verschillen tussen materie en antimaterie om te begrijpen waarom we in een materiewereld leven.