Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Техасского университета в Арлингтоне разработали новаторскую концепцию нейтринного лазера. Эта гипотетическая установка способна ускорить испускание нейтрино путем охлаждения радиоактивных атомов до сверхнизких температур, близких к абсолютному нулю.
Предложенная идея, опубликованная в журнале Physical Review Letters, основана на использовании явления суперлюминесценции для синхронизации радиоактивного распада. Это позволит создать когерентный пучок нейтрино. Для этого миллионы атомов рубидия-83 переводятся в состояние Бозе-Эйнштейновского конденсата. В этом состоянии атомы ведут себя как единая квантовая сущность, что позволяет им испускать нейтрино синхронно, подобно тому, как атомы в оптическом лазере испускают фотоны, усиливая излучение.
По словам доцента физики Техасского университета в Арлингтоне Бена Джонса, одного из авторов исследования, нейтрино будут испускаться значительно быстрее. Обычно рубидий-83 имеет период полураспада около 82 дней. Однако, согласно расчетам исследователей, в когерентном состоянии Бозе-Эйнштейновского конденсата этот процесс может ускориться до нескольких минут, сокращая период полураспада примерно до 2,5 минут. Это ускорение может быть в 50 000 раз быстрее.
Разработка нейтринного лазера может иметь далеко идущие последствия. Благодаря минимальному взаимодействию нейтрино с веществом, такой пучок сможет беспрепятственно проникать сквозь Землю, достигая подземных станций или космических поселений. Профессор MIT Джозеф Формаджио, также соавтор исследования, отметил потенциал использования такого устройства в качестве эффективного детектора нейтрино или нового способа связи.
Команда планирует проверить свою концепцию в ходе небольшого лабораторного эксперимента. Если идея подтвердится, нейтринный лазер может открыть новые возможности в области связи и медицинской диагностики, а также помочь в расшифровке загадок нейтрино и разработке технологий на основе квантовой механики.