Физики создали инновационные 4D-датчики для изучения пространства и времени

Ученые из Фермилаба, Калифорнийского технологического института (Caltech) и Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) разработали сверхпроводящие микропроводные однофотонные детекторы (SMSPD), которые могут помогут

раскрыть тайны темной материи и зарождения Вселенной. 

В чем суть технологии и как это работает?

SMSPD — это новый тип детекторов, способных одновременно фиксировать пространственные координаты и время движения частиц, создавая 4D-картину. В отличие от традиционных детекторов, которые жертвуют либо пространственной, либо временной точностью, SMSPD объединяют оба аспекта. В тестах на Фермилабе они подвергались пучкам протонов 120 гигаэлектронвольт (Гэв), электронов и пионов (8 ГэВ).

SMSPD используют сверхпроводящие микропровода из вольфрам-силицида (WSi), охлажденные до температур близких к абсолютному нулю. Когда частица попадает в детектор, она вызывает сигнал, фиксируемый с высокой точностью. Их большая площадь поверхности (по сравнению с нанопроволочными SNSPD) позволяет улавливать потоки частиц, возникающие в мощных коллайдерах. Это делает SMSPD идеальными для будущих ускорителей, таких как Будущий кольцевой коллайдер или мюонный коллайдер.

Детекторы показали:

Датчики могут обнаруживать легкие частицы и экзотические частицы, включая гипотетические компоненты темной материи, которая составляет ~27% массы Вселенной и

помочь изучить происхождение пространства и времени.