Vật lý hạt đang bước vào một kỷ nguyên mới với sự ra đời của các máy va chạm thế hệ tiếp theo, hứa hẹn mức năng lượng chưa từng có. Để quản lý các mảnh vỡ hạ nguyên tử phức tạp do đó, các nhà khoa học đang chuyển sang cảm biến lượng tử.
Một nhóm quốc tế, bao gồm các thành viên từ Fermilab, Caltech và JPL của NASA, đã trình diễn thành công tiềm năng của máy dò photon đơn siêu dẫn (SMSPD). Các cảm biến lượng tử này đã chứng minh độ phân giải thời gian và không gian vượt trội khi được thử nghiệm với chùm hạt năng lượng cao.
Maria Spiropulu của Caltech nhấn mạnh sự cần thiết quan trọng của các máy dò chính xác này khi máy va chạm hạt tăng cường sức mạnh. Bà tuyên bố rằng việc kết hợp cảm biến lượng tử vào bộ công cụ của họ sẽ tối ưu hóa việc tìm kiếm các hạt mới và vật chất tối, cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu nguồn gốc của không gian và thời gian. SMSPD mang lại một lợi thế riêng biệt bằng cách loại bỏ sự đánh đổi giữa độ phân giải không gian và thời gian, tăng cường khả năng xác định các hạt hiếm trong các sự kiện phức tạp và mở đường cho những khám phá tại các cơ sở như Máy va chạm hình tròn tương lai (FCC).
Dựa trên nền tảng của máy dò photon đơn nano siêu dẫn (SNSPD), đã được sử dụng trong mạng lượng tử và liên lạc không gian, những tiến bộ này báo trước một kỷ nguyên mới về sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ. Độ chính xác và khả năng của cảm biến lượng tử được thiết lập để đóng một vai trò quan trọng trong tương lai của vật lý hạt.