A física de partículas está entrando em uma nova era com o advento dos colisionadores de próxima geração, prometendo níveis de energia sem precedentes. Para gerenciar os complexos detritos subatômicos resultantes, os cientistas estão recorrendo a sensores quânticos.
Uma equipe internacional, incluindo membros do Fermilab, Caltech e JPL da NASA, demonstrou com sucesso o potencial dos detectores de fóton único de microfio supercondutor (SMSPDs). Esses sensores quânticos demonstraram excepcional resolução temporal e espacial quando testados com feixes de partículas de alta energia.
Maria Spiropulu, do Caltech, destaca a necessidade crítica desses detectores precisos à medida que os colisionadores de partículas aumentam em potência. Ela afirma que a incorporação do sensoriamento quântico em seu conjunto de ferramentas otimizará a busca por novas partículas e matéria escura, além de facilitar o estudo das origens do espaço e do tempo. Os SMSPDs oferecem uma vantagem distinta ao eliminar a troca entre resolução espacial e temporal, aprimorando a capacidade de identificar partículas raras em eventos complexos e abrindo caminho para descobertas em instalações como o Future Circular Collider (FCC).
Com base nos detectores de fóton único de nanofio supercondutor (SNSPDs), já utilizados em redes quânticas e comunicação espacial, esses avanços anunciam uma nova era de compreensão do nosso universo. A precisão e as capacidades dos sensores quânticos estão definidas para desempenhar um papel fundamental no futuro da física de partículas.