La Universidad de Lancaster está liderando un proyecto de £ 500,000 para desarrollar un nuevo tipo de detector para buscar materia oscura.
Doctor. estudiante Saba Khan con el refrigerador de temperatura ultrabaja utilizado en la investigación. Crédito de la imagen: Universidad de Lancaster
El proyecto titulado «ParaPara: un amplificador paramétrico cuántico que usa paraelectricidad cuántica» está dirigido por Edward Laird, Yuri Pashkin e Ian Bailey de Lancaster en colaboración con University College London.
El Dr. Laird dijo: “La materia oscura es la materia no descubierta en las galaxias, que nunca se ha detectado directamente pero que conocemos porque podemos ver cómo ejerce una fuerza gravitacional.
“Una hipótesis principal es que la materia oscura consiste en una partícula no descubierta llamada axión. En esta hipótesis, enormes cantidades de axiones se formaron poco después del Big Bang, se acumularon en las galaxias y ahora pasan por nuestros laboratorios (y por nosotros) a una velocidad de muchos billones por segundo”.
Como parte del Programa Nacional de Tecnologías Cuánticas, Lancaster ya forma parte del experimento Quantum Sensors for the Hidden Sector (QSHS) en construcción para buscar estos axiones, partículas «ocultas» de baja masa, que pueden ayudar a resolver el misterio de la materia oscura. .
El equipo de ParaPara desarrollará nuevos tipos de electrónica cuántica de ruido ultrabajo para respaldar la búsqueda de estas partículas hasta ahora no detectadas.
Al explotar el ‘efecto paraeléctrico cuántico’, el equipo de ParaPara espera desarrollar amplificadores que puedan operar en los campos magnéticos altos que se encuentran en una amplia gama de aplicaciones.
Además de para la búsqueda de materia oscura, estos amplificadores podrían tener aplicaciones en computación cuántica y microscopía.
El programa Quantum Technologies for Fundamental Physics es entregado por el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC) y el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas (EPSRC) como parte del Fondo de Prioridades Estratégicas de UKRI.
Las subvenciones fomentan el descubrimiento de alto riesgo y tienen como objetivo demostrar cómo la tecnología cuántica puede resolver preguntas de larga data en física fundamental.
El profesor Grahame Blair, director ejecutivo de programas de STFC, dijo: “Esta nueva cohorte de proyectos debería contribuir a nuestra comprensión del universo utilizando tecnología cuántica de vanguardia, como computación cuántica, imágenes, detección y simulaciones.
“Las nuevas subvenciones continúan apoyando a la comunidad de investigación del Reino Unido en la exploración de la diversidad de aplicaciones de tecnología cuántica para la ciencia fundamental, desde estudios de masa de neutrinos hasta búsquedas de violaciones de simetrías fundamentales de la naturaleza”.
Fuente: Universidad de Lancaster
