เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย เซ็นเซอร์ควอนตัมลดขนาดพื้นที่พารามิเตอร์ของสสารมืด

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย นักฟิสิกส์ในอิสราเอลได้ขยายการค้นหาสสารมืดโดยใช้เซ็นเซอร์ควอนตัมชนิดใหม่เพื่อจำกัดสิ่งที่เรียกว่าอนุภาคคล้ายแกน พวกเขาทำเช่นนั้นโดยการตรวจสอบ precession ของอะตอมซีนอนและใช้ประโยชน์จากสิ่งที่เรียกว่าสถานะ Floquet เพื่อตรวจสอบช่วงมวลที่มากกว่าที่เคยเป็นมา ขณะนี้พวกเขากำลังเพิ่มประสิทธิภาพการทดสอบเพื่อเพิ่มความไว

สสารมืดคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 85% ของสสารทั้งหมด

ในจักรวาล แต่นอกเหนือจากปฏิกิริยาโน้มถ่วงแล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังมีแนวคิดเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับองค์ประกอบของมัน นักฟิสิกส์ได้พยายามอย่างไร้ผลในการตรวจจับอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อน (WIMP) มาหลายทศวรรษแล้ว นักฟิสิกส์จึงมุ่งความสนใจไปที่อนุภาคคล้ายแกน (ALPs) มากขึ้น เหล่านี้เป็นสสารมืดประเภททั่วไปที่ได้รับแรงบันดาลใจจากแกนดั้งเดิมซึ่งถูกหยิบยกขึ้นในปี 1970 เพื่อเป็นแนวทางในการแก้ปัญหาด้วยพลังอันแข็งแกร่ง ALPs เป็นอนุภาคสปินศูนย์ซึ่งโดยหลักการแล้วอาจมีการรวมกันของมวลและความแข็งแรงของปฏิกิริยา

นักวิจัยได้ทำการทดลองหลายครั้งเพื่อค้นหาสัญญาณของ ALP ที่แปรสภาพเป็นโฟตอนโดยใช้สิ่งที่เรียกว่าฮาโลสโคป เฮลิสโคป และการทดสอบ “แสงส่องผ่านผนัง” แต่กลับไม่เป็นผล คนอื่นๆ พยายามตรวจหาผลกระทบของ ALP ต่อนิวเคลียส รวมถึงกลุ่มต่างๆ ที่พยายามตรวจจับสนามแม่เหล็กที่สั่นซึ่งจะเกิดขึ้นจากการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างนิวเคลียสกับ ALP ที่เบามาก

ซีนอนและรูบิเดียม

ในงานล่าสุด Or Katz ที่สถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmannในเมือง Rehovot ประเทศอิสราเอลและเพื่อนร่วมงานใช้เครื่องตรวจจับที่ประกอบด้วยเซลล์แก้วขนาดเล็กที่ป้องกันสนามแม่เหล็กซึ่งเต็มไปด้วยอะตอมของซีนอน-129 และรูบิเดียม-85 ลำแสงเลเซอร์สองอันพุ่งไปที่เซลล์ ลำแสงหนึ่งเป็นลำแสงปั๊มที่โพลาไรซ์การหมุนของอิเล็กตรอนของรูบิเดียมและหมุนด้วยนิวเคลียร์ของซีนอน และอีกลำแสงหนึ่งเป็นลำแสงโพรบโพลาไรซ์เชิงเส้นที่วัดการเปลี่ยนแปลงของสปิน

โดยใช้ชื่อที่เร็วของ Noble และ Alkali Spin Detectors สำหรับ Ultralight Coherent darK Matter (NASDUCK) การทดลองนี้อาศัยสนามการสั่นของแกนที่ผ่านซึ่งหมุนการหมุนซีนอนโดยรวม และทำให้นิวเคลียสมีค่าที่ความถี่การสั่นของสนาม precession นั้นถูกวัดด้วยอะตอมของรูบิเดียมที่พิมพ์โพลาไรซ์ที่ตามมาบนลำแสงของโพรบซึ่งแกนโพลาไรซ์ที่หมุนแล้วจะถูกหยิบขึ้นมาโดยใช้โฟโตไดโอดคู่หนึ่งซึ่งส่งผลให้รูบิเดียมกลายเป็นเครื่องวัดความเข้มของแสง

โดยการเปิดเผยอะตอมไปยังสนามแม่เหล็กตามแกนหมุนเริ่มต้น การหมุนรอบของซีนอนสามารถปิดกั้นได้สำหรับทุกคน ยกเว้นความถี่การสั่นที่แคบมากซึ่งมีศูนย์กลางอยู่ที่ความถี่นิวเคลียสเรโซแนนซ์เรโซแนนซ์เรโซแนนซ์ (NMR) ของสนามที่ใช้ การเปลี่ยนแปลงในระยะหลังทำให้นักวิจัยสามารถสแกนช่วงความถี่การสั่นซึ่งสอดคล้องกับช่วงของมวล ALP และวัดการตอบสนองของอะตอมรูบิเดียมในแต่ละการตั้งค่าใหม่

ความถี่ไม่ตรงกันอย่างไรก็ตาม มีความไม่ตรงกันระหว่างความถี่ 

NMR และความถี่อิเล็กตรอนพาราแมกเนติกเรโซแนนซ์ (EPR) ซึ่งเป็นตัวกำหนดการตอบสนองของรูบิเดียม ความคลาดเคลื่อนนี้จะกลายเป็นปัญหามากขึ้นที่ความถี่การสั่นของ ALP ที่สูงขึ้น และด้วยเหตุนี้ในมวลที่มากขึ้น เพื่อลดปัญหานี้ที่นักวิจัยใช้สนาม Floquet ซึ่งเป็นสนามแม่เหล็กแรงสูงที่แปรผันตามเวลา

สนามโฟลเก้ทำให้เกิดการแยกระดับพลังงานเชิงปริมาณชั่วคราว และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมคุณสมบัติของวัสดุ เช่น โครงสร้างแถบและอัตราส่วนไจโรแมกเนติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งDmitry Budkerจากมหาวิทยาลัยไมนซ์ในเยอรมนีและเพื่อนร่วมงานในปีที่แล้วแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถใช้กลไกนี้เพื่อแปลงสนามแม่เหล็กความถี่ต่ำให้เป็นคลื่นความถี่สูงได้ Katz และเพื่อนร่วมงานได้ใช้รูปแบบการวัดที่คล้ายคลึงกันกับเครื่องตรวจจับ ALP ของพวกเขาโดยใช้ฟิลด์ Floquet ที่มีความถี่เท่ากับความแตกต่างระหว่างความถี่ NMR และ EPR เพื่อให้เกิดช่องว่างระหว่างทั้งสอง

เกือบ 3000 การวัดนักวิจัยได้ทำการวัดเกือบ 3000 ครั้งในช่วงห้าเดือน โดยแต่ละครั้งจะเพิ่มสนาม NMR ขึ้นประมาณ 0.2 mG สิ่งนี้ทำให้พวกเขาทำการสแกนแถบความถี่สสารมืดได้หลายครั้งระหว่าง 1–1000 Hz ซึ่งสอดคล้องกับมวล ALP ระหว่าง 4×10 -15  eV และ 4×10 -12  eV การค้นหา (ไม่น่าแปลกใจ) ไม่พบร่องรอยของสสารมืด แต่ช่วยให้พวกเขาสามารถกดขีดจำกัดบนของการมีเพศสัมพันธ์ของ ALP-neutron ที่สูงกว่า 4 × 10 -13  eV ได้ประมาณสามลำดับความสำคัญเมื่อเทียบกับการค้นหาภาคพื้นดินก่อนหน้านี้ – ต้องขอบคุณ สนามโฟลเก้เครื่องตรวจจับรังสีคอสมิกอาจพบก้อนสสารมืด

Katz และเพื่อนร่วมงานชี้ให้เห็นว่าการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้กำหนดขอบเขตที่ดีกว่าไว้ แต่พวกเขาโต้แย้งว่าสิ่งเหล่านี้ไม่น่าเชื่อถือเท่ากับที่ได้จากการทดลองบนพื้นดิน การสังเกตที่เกี่ยวข้องกับอัตราการเย็นตัวของซากซุปเปอร์โนวา เช่น ขึ้นอยู่กับกลไกการยุบตัวของซุปเปอร์โนวาที่ไม่รู้จักในปัจจุบัน ดังนั้นพวกเขากล่าวว่าข้อ จำกัด ที่เกิดขึ้น “ควรใช้เม็ดเกลือ”

ไม่ว่าในกรณีใด นักวิจัยมั่นใจว่าพวกเขาสามารถเอาชนะขอบเขตของฟิสิกส์ดาราศาสตร์ได้ โดยลดขีดจำกัดของตัวเองลงอีกสองลำดับความสำคัญหรือมากกว่านั้น พวกเขากล่าวว่าความไวสูงดังกล่าวสามารถทำได้โดยใช้แผงเฟอร์ไรต์เสียงรบกวนต่ำเพื่อป้องกันแม่เหล็กหลงทางและโดยการส่งลำแสงโพรบผ่านเซลล์แก้วหลายครั้ง

เพื่อให้ neuro-MPS เป็นตัวแทน การศึกษา ในหลอดทดลองเป็นสิ่งสำคัญที่เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์จะสร้างเครือข่าย 3 มิติที่ใช้งานได้ ศักยภาพในการดำเนินการที่ซิงโครไนซ์ซึ่งบันทึกโดย CME บ่งชี้ว่าเซลล์ประสาทมีการเชื่อมต่อแบบซิงโครไนซ์ แต่เพื่อยืนยันว่า CME ที่รวมสารตั้งต้นไม่ได้บันทึกจากเซลล์ประสาทที่อยู่ใกล้ก้นบ่อโดยเฉพาะ นักวิจัยได้ทำการบันทึกทางไฟฟ้าพร้อมกับการถ่ายภาพแคลเซียมเพื่อระบุเซลล์ประสาทที่ทำงานอยู่ การถ่ายภาพแคลเซียมกิจกรรมที่วัดได้อย่างน้อย 500 µm เหนืออิเล็กโทรด และ CME บันทึกกิจกรรมที่เกิดขึ้นพร้อมกัน ซึ่งบ่งชี้ว่ากำลังบันทึกจากทั่วทั้งเครือข่ายประสาท 3 มิติทั้งหมด เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย