Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) oraz University of Texas at Arlington przedstawili innowacyjną koncepcję lasera neutrinowego, który mógłby zrewolucjonizować sposób generowania i badania neutrin. Pomysł opiera się na schłodzeniu atomów radioaktywnych do ekstremalnie niskich temperatur, co umożliwiłoby spójną emisję neutrin, analogiczną do zjawiska superradiacji znanej z optyki.
Koncepcja wykorzystuje zjawisko kondensacji Bosego-Einsteina (BEC). Profesor Joseph Formaggio z MIT i profesor Ben Jones z University of Texas at Arlington zaproponowali schłodzenie około miliona atomów rubidu-83 do temperatury bliskiej zera absolutnego. W stanie BEC atomy zachowują się jako jedna, spójna jednostka kwantowa, a ich rozpad radioaktywny przebiega w sposób zsynchronizowany, prowadząc do szybkiej i uporządkowanej emisji neutrin. Zwykle atomy rubidu-83 mają okres połowicznego rozpadu wynoszący około 82 dni, jednak dzięki schłodzeniu do stanu BEC i zjawisku superradiacji, przewiduje się, że rozpad ten mógłby zostać przyspieszony do zaledwie kilku minut.
„W naszej koncepcji lasera neutrinowego neutrina byłyby emitowane w znacznie szybszym tempie niż normalnie, podobnie jak laser emituje fotony bardzo szybko” – wyjaśnia dr Ben Jones. Jest to nowatorskie podejście do przyspieszenia rozpadu radioaktywnego i produkcji neutrin, które, według wiedzy badaczy, nigdy wcześniej nie zostało zrealizowane.
Potencjalne zastosowania takiego lasera neutrinowego są ogromne. Wiązka neutrin mogłaby przenikać przez Ziemię bez przeszkód, docierając do podziemnych stacji czy siedlisk kosmicznych. Laser neutrinowy mógłby również służyć jako wydajny detektor neutrin lub nowa forma komunikacji, zdolna do przenoszenia informacji przez masywne obiekty. Możliwe jest także jego wykorzystanie w diagnostyce medycznej i do głębszego zrozumienia tajemnic samych neutrin.
Naukowcy planują przetestować swoją koncepcję w eksperymencie na niewielką skalę. Wyzwaniem jest stworzenie kondensatu z atomów radioaktywnych ze względu na ich krótki czas życia, jednak rubid-83 jest uważany za obiecującego kandydata. Sukces eksperymentu mógłby zapoczątkować nową erę w badaniach nad neutrinami i otworzyć nowe ścieżki badawcze oraz praktyczne zastosowania.