ردیابی تولد فضا و زمان با سنسورهای کوانتومی چهاربعدی جدید ممکن می شود
انجمن پارسیان: به گزارش انجمن پارسیان، جستجوی ذرات عجیب و غریب و ماده تاریک می تواند با آشکارسازهای کوانتومی چهاربعدی به صورت قابل توجهی بهبود یابد.
به گزارش انجمن پارسیان به نقل از ایسنا، کوبیدن ذرات زیر اتمی به یکدیگر با سرعت نزدیک به نور، مدت هاست که بهترین راه برای درک واحدهای سازنده اساسی جهان بوده است.
به نقل از آی ای، این برخوردهای پرانرژی که در داخل شتاب دهنده های عظیم ذرات انجام می شوند، به فیزیکدانان کمک می کنند تا ماده، انرژی، فضا و زمان را مطالعه کنند.
از آنجاییکه شتاب دهنده های جدید نوید برخوردهای قدرتمندتر و آشفته تری را می دهند، دانشمندان به ابزارهایی بسیار پیشرفته تر از ابزارهای قبلی نیاز دارند و اینجاست که سنسورهای کوانتومی وارد عمل می شوند.
گروهی از لابراتوار فرمی، کلتک، لابراتوار پیشرانش جت ناسا و چندین موسسه بین المللی نوع جدیدی از آشکارساز را توسعه داده اند که می تواند نحوه مطالعه برخورد ذرات را بازتعریف کند.
این آشکارسازهای تک فوتونی میکروسیمی ابررسانا یا SMSPD ها، اخیرا در لابراتوار فرمی آزمایش شدند و دقت فوق العاده ای در تشخیص ذرات ساخته شده در طول پرتوهای پرانرژی نشان دادند.
برخوردهای قدرتمند احتیاج به تشخیص دقیق دارند
با رسیدن برخورددهنده های آینده به انرژی ها و شدت ذرات بیشتر، فیزیکدانان انتظار دارند با سیلی از داده ها مواجه شوند. این امر تشخیص را پیچیده تر از همیشه می کند.
به قول ماریا اسپیروپولو (Maria Spiropulu)، استاد فیزیک، در ۲۰ تا ۳۰ سال آینده، شاهد تغییر الگو در برخورددهنده های ذرات خواهیم بود چونکه آنها از نظر انرژی و شدت قدرتمندتر می شوند.
و این بدان معناست که به آشکارسازهای دقیق تری نیاز داریم.
اس ام پی دی ها با تشخیص همزمان اطلاعات زمانی و مکانی، که آشکارسازهای سنتی قادر به انجام آن نیستند، به پیشرفت هایی می انجامد. اینها اساسا سنسورهای ۴ بعدی هستند چونکه وضوح مکانی و زمانی را با هم ترکیب می کنند و احتیاج به سازش بین این دو را از بین می برند.
آزمایش سنسورهای کوانتومی
اس ام پی دی ها در نخستین آزمایش بزرگ خود در معرض پرتوهای پرانرژی پروتون ها، الکترون ها و پیون ها قرار گرفتند. این آشکارسازها هم از نظر دقت زمانی و هم از نظر ردیابی فضایی، از سیستم های مرسوم بهتر عمل کردند. تعیین دقیق زمان و مکان حرکت ذرات هنگام تحلیل و بررسی میلیونها برهمکنشی که در هر ثانیه در برخورد ذرات رخ می دهد، خیلی مهم است.
نوآوری این مطالعه اینست که ما ثابت کردیم حسگرها می توانند ذرات آبستن را به صورت مؤثر تشخیص دهند.
دریچه ای به سمت ماده تاریک
این آشکارسازها می توانند شناسایی ذرات با جرم کمتر یا ذرات کاملا جدید، مانند ذراتی که فرض می شود ماده تاریک را می سازند، را ممکن سازند. دقت در شناسایی چنین اهداف گریزانی خیلی مهم است. اس ام پی دی ها به محققان کمک می کنند تا ذرات را در چهار بُعد ردیابی کنند.
این آشکارسازهای کوانتومی امکان دارد برای برخورددهنده های آینده، همچون برخورددهنده حلقوی آینده یا برخورددهنده میون، بسیار حیاتی باشند.
کریستین پنیا (Cristián Peña)، که رهبری این پژوهش را بر عهده داشت، این فناوری را یک پیشرفت بموقع می داند.
او می گوید: ما بسیار هیجان زده ایم که روی پژوهش و توسعه آشکارسازهای پیشرفته مانند اس ام پی دی ها کار نماییم، چونکه آنها امکان دارد نقش حیاتی در پروژه های مهم در این حوزه داشته باشند.
منبع: parsianforum.ir
این پست را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این پست