ההנחה היא שהרוב המכריע של החומר ביקום סביבנו הוא חומר אפל. מאמינים שרק כ-15% הם חומר גלוי ומוחשי, ו-85% הנותרים הם חומר אפל, שמעולם לא נקבע. מדענים מארצות הברית הציעו ערכת ניסוי שיכולה לסייע באיתור ניסוי של קיומו של חומר אפל, שעבורו הם החלו להשתמש בקיוביט מוליך-על.
פיזיקאים ממעבדת פרמי ומאוניברסיטת שיקגו פיתחו ניסוי חדש, שבמהלכו ניתן יהיה לחפש שני חלקיקים היפותטיים המוצעים כמועמדים לחומר אפל – אלו הם פוטונים ואקסיונים כהים. הראשונים יכולים להתערבב עם פוטונים רגילים, אך בו זמנית חייבים להיות בעלי מסה, והאחרונים מסוגלים להתפצל לשני פוטונים בתנאים מסוימים. כל אחד מהמועמדים הללו יכול לבוא לידי ביטוי במקום שבו לא צריכים להיות פוטונים רגילים. פוטון כהה יכול להפוך באופן ספונטני לפוטון רגיל, ואקסיון, בעת אינטראקציה עם שדה מגנטי, יכול לפלוט שני פוטונים רגילים.
חוקרים פיתחו מכשיר שחוסם פוטונים רגילים ומגביר את כל הפוטונים שעלולים להיווצר על ידי אינטראקציות עם חומר אפל (פוטונים כהים או אקסיות). מעגל הזיהוי כולל מהוד מיקרוגל מוליך-על עשוי אלומיניום בטוהר של 99,9999%. בתוך המהוד נמצאת אנטנה בצורת קיוביט מוליך-על. היא זו שתזהה פוטונים במהוד, אם הם יופיעו שם פתאום.
המהוד והקיוביט מקוררים לטמפרטורה מאוד מאוד קרובה לאפס המוחלט - עד -273,1 מעלות צלזיוס (אפס מוחלט הוא ברמה של -273,15 מעלות צלזיוס). המערכת מסוגלת ללכוד פוטון עד 50 פעמים במהלך חייו של 500 מיקרומטרים של חלקיק זה, דבר הדרוש כדי לאשר באופן אמין את הופעתו במהוד מבודד.
באופן אידיאלי, אומרים החוקרים, היה צריך להוריד את הטמפרטורה של המהוד והקיוביט ל-273,14 מעלות צלזיוס, ואז רעשי הרקע והשפעתו על הקיוביט היו מתבטלים לחלוטין, אבל זה בלתי אפשרי טכנולוגית כיום. יש לציין שניסוי ציד החומר האפל טרם בוצע. זהו רק מושג, שהחוקרים אמרו ל- Physical Review Letters.
קרא גם:
- הטכנולוגיה הקוונטית מאיצה את החיפוש אחר חומר אפל
- הגרמנים ייצרו מחשב קוונטי המבוסס על קיוביטים מוליכים-על