新的量子传感器为粒子物理实验带来4D视觉

在粒子物理学的世界中,科学家通过将高能量颗粒粉碎在一起,在称为粒子加速器的大型机器中粉碎高能颗粒,从而探索了宇宙的最小构建块。这些碰撞会产生数百万个微小的颗粒,其中一些粒子可能是科学的全新粒子,挑战了我们对物质,能量,空间和时间的理解。随着[…]新量子传感器的计划,将4D视觉带入粒子物理实验,首先出现在Knowridge Science报告中。

来源:Knowridge科学报告
SMSPD可以一次准确检测到单个颗粒。探测器是在JPL设计和制造的,并在InQNET-Caltech Labs进行了委托。图片来源:Fermilab的CristiánPeña。

在粒子物理学的世界中,科学家通过将高能量颗粒粉碎在一起,在称为粒子加速器的大型机器中粉碎高能颗粒,从而探索了宇宙的最小构建块。

这些碰撞会产生数百万个微小的粒子,其中一些粒子可能是科学的新粒子,挑战了我们对物质,能量,空间和时间的理解。

随着未来几十年中更强大的粒子加速器的计划,研究人员正在寻找更好的方法来检测和研究这些亚原子风暴。

答案可能在于量子传感器 - 可以以极高精度检测单个颗粒的高级技术。

来自美国能源部Fermi国家加速器实验室(Fermilab),加州理工学院,NASA的JET推进实验室(JPL),日内瓦大学和委内瑞拉大学的圣玛丽亚大学的一组研究人员,以一种新型的定量传感器,称为新型SuperConducting Microlire Singlecoducting Microlire Singlectors(Sphspd),委内瑞拉大学的JPLE推动实验室(JPL)和委内瑞拉大学的圣玛丽亚大学(University)领先。

SMSPDS

这些传感器最近在芝加哥附近的Fermilab进行了测试,在那里它们暴露于高能质子,电子和乳腺的光束。

测试表明,SMSPD不仅高效,而且能够以比传统检测器更好的时间和空间分辨率来检测这些粒子。

根据加州理工学院物理学教授Maria Spiropulu的说法,像SMSPDs这样的量子技术对于下一代粒子加速器至关重要,这将产生更加激烈和充满活力的碰撞。

“我们今天正在开发量子技术,因此我们可以优化对新粒子和暗物质的下一代搜索,并研究时空的起源。”她说。

这些测试中使用的量子传感器与量子网络和空间实验中使用的量子传感器相似。