1753530926
2025-07-26 06:40:00
現代物理学の中心にあるのは、宇宙の最大かつ最も謎めいた質問の1つです。なぜ私たちのよく知られているのか 宇宙 ほぼ排他的に物質で構成されていますか?理論によれば、ビッグバンは等量の物質と反物質を生み出したはずです。しかし、これらの2つの形式は接触すると相互依存しているため、宇宙は今日、エネルギーに満ちた空の真空であるべきです。しかし、現実は反対を証明し、いくつかの微妙な非対称が物質を支持してスケールを上げたことを示しています。
この宇宙の謎に光を当てることを目指しています 科学者 実験 ベース に cern 彼らは最近雑誌に掲載された印象的な進歩を遂げました 自然。歴史上初めて、彼らはaを作成しました 量子ビット (qubit)使用 単一の反物質粒子 – アンチプロトン – そして、彼らはそれをなんとか1分間、量子凝集の状態に保つことができました。
Qubitという用語は通常、量子情報技術の分野での革新的なアプリケーションを指しますが、この成果はまったく異なる目的を果たします。 抗体によって作成されたQubitは、情報処理を目的としていませんが、反物質の特性を正確に研究するための非常に敏感な科学ツールとして機能します。最終的な追求は、基本的な対称性のテストです CPT (充電、 パリティ、 時間)、各粒子とその抗体は、同じ自然法則に鏡を鏡に並べて等しく、反対の負荷を備えている必要があります。
現在までに、基本チームの測定値を含むすべての測定値は、この対称性を顕著な精度で確認しています。しかし、物理学者は努力を放棄しません。この原則に最小限の違反でさえ、宇宙が物質と反物質の完全な排除の状態をもたらさなかった理由を説明することができます。
実験を実行するために、研究者は呼ばれる洗練されたレイアウトを使用しました ペンニングトラップ。慎重に調整された電界と磁場のおかげで、抗体をスイングに保持する一種の「ケージ」であり、通常の物質と接触して排除するのを防ぎます。この環境内で、科学者はアンチポトニアのスピンの量子特性を制御することができました。粒子の内部特性であるスピンは、磁気トルクの存在に関連しており、量子物理学では、2つの反対の状況で同時に見られます。これは、シュレディンガーの猫のたとえ話に似たものです。
副能力が約50秒間重複する状況で維持されたという事実は、科学的なマイルストーンです。彼が説明したように οStefanUlmer、実験の責任者 ベース、これが初めてです 反物質によるqubit、そしてその達成は、個々の物質および反物質システムに高精度の量子分光法を適用する方法を開きます。
見込み客は、次のステップ、プログラムの開発においてさらに有望です ベースステップ。この新しいフェーズには、ポータブルバージョンが含まれます ペンニングトラップ、CERN環境の外側の反ロシア人をより「静かな」磁気研究所に移すことができます。
この転送、 バーバラ・ラトッツ、研究の主著者は、今日の可能性よりも10〜100倍高い測定を許可することができます。このような改善は、バリオニアンの反物質に関する研究の分野を完全に変え、科学者に宇宙のより深い性質を理解するために一歩近づくかもしれません。
磁気トラップに閉じ込められたユニークな反物質粒子と同時に、2つの量子状況で同時に、最終的には宇宙論における最も時代を超越した質問の1つ、なぜ私たちが存在するのかの鍵を維持する可能性があります。
[via]
#CERNの研究者は反物質から最初のqubitを作成しました