Физика элементарных частиц вступает в новую эру с появлением коллайдеров следующего поколения, обещающих беспрецедентные уровни энергии. Чтобы справиться с образующимся сложным субатомным мусором, ученые обращаются к квантовым датчикам.
Международная группа, в состав которой входят сотрудники Fermilab, Caltech и JPL NASA, успешно продемонстрировала потенциал сверхпроводящих микропроволочных однофотонных детекторов (SMSPD). Эти квантовые датчики продемонстрировали исключительное временное и пространственное разрешение при тестировании пучками частиц высокой энергии.
Мария Спиропулу из Caltech подчеркивает критическую необходимость в этих точных детекторах по мере увеличения мощности коллайдеров частиц. Она заявляет, что включение квантового зондирования в их инструментарий оптимизирует поиск новых частиц и темной материи, а также облегчит изучение происхождения пространства и времени. SMSPD предлагают явное преимущество, устраняя компромисс между пространственным и временным разрешением, повышая способность идентифицировать редкие частицы в сложных событиях и открывая путь к открытиям на таких установках, как Future Circular Collider (FCC).
Основываясь на фундаменте сверхпроводящих нанопроволочных однофотонных детекторов (SNSPD), уже используемых в квантовых сетях и космической связи, эти достижения знаменуют новую эру понимания нашей Вселенной. Точность и возможности квантовых датчиков призваны сыграть ключевую роль в будущем физики элементарных частиц.