Fizyka cząstek wkracza w nową erę wraz z nadejściem koliderów nowej generacji, obiecujących niespotykane dotąd poziomy energii. Aby poradzić sobie z powstałymi złożonymi szczątkami subatomowymi, naukowcy zwracają się ku sensorom kwantowym.
Międzynarodowy zespół, w skład którego wchodzą członkowie z Fermilab, Caltech i JPL NASA, z powodzeniem zademonstrował potencjał nadprzewodzących mikrowłóknowych detektorów pojedynczych fotonów (SMSPD). Te sensory kwantowe wykazały wyjątkową rozdzielczość czasową i przestrzenną podczas testów z wiązkami cząstek o wysokiej energii.
Maria Spiropulu z Caltech podkreśla krytyczną potrzebę tych precyzyjnych detektorów, ponieważ kolidery cząstek zyskują na mocy. Stwierdza, że włączenie sensorów kwantowych do ich zestawu narzędzi zoptymalizuje poszukiwania nowych cząstek i ciemnej materii, a także ułatwi badania nad pochodzeniem przestrzeni i czasu. SMSPD oferują wyraźną przewagę, eliminując kompromis między rozdzielczością przestrzenną i czasową, zwiększając zdolność identyfikacji rzadkich cząstek w złożonych zdarzeniach i torując drogę do odkryć w obiektach takich jak Future Circular Collider (FCC).
Bazując na fundamencie nadprzewodzących nanowłóknowych detektorów pojedynczych fotonów (SNSPD), wykorzystywanych już w sieciach kwantowych i komunikacji kosmicznej, postępy te zwiastują nową erę zrozumienia naszego wszechświata. Precyzja i możliwości sensorów kwantowych odegrają kluczową rolę w przyszłości fizyki cząstek.