Kvantespring for Liverpool

Fysikere fra University of Liverpool har taget et stort skridt fremad mod at bygge et nyt eksperiment for at undersøge vakuumets "mørke indhold". Hvad vi ser, normalt stof og lys, tegner sig kun for omkring 5% af universet. Forståelsen af ​​de resterende 95% (det mørke indhold) er fortsat de største udfordringer for grundlæggende fysik i det 21. århundrede.

Et nyt eksperiment for at undersøge det mørke univers blev co-initieret af Dr. Jon Coleman, en Royal Society Research Fellow i universitetets fysiske afdeling, sammen med nobelpristager Martin Perl (gæsteprofessor ved University of Liverpool fra 2011, indtil hans bortgang i 2014). Det unikke eksperiment bygger på "kvanteinterferometri" ved hjælp af ultra kolde atomer. Dette er baseret på en af ​​de mest udfordrende moderne eksperimentelle teknikker til kolde atomer (selv tildelt en nobelpris i 1997), kaldet atominterferometri.

I et papir udgivet til ArXiv , forskergruppen præsenterer deres resultater, der viser interferens, ved hjælp af billigt udstyr og sofistikerede kontrolsystemer, som er en syntese af deres arbejde i Stanford, elektronikekspertise fra T2K -neutrino -eksperimentet i Japan, og motiveret af en vision om en ny måde at undersøge universet på.

Der er kun en håndfuld arbejdende atominterferometre i Europa, og ingen er konfigureret til at undersøge det mørke univers. Dette markerer et stort fremskridt i universitetets evne til at bruge atomernes kvantekarakter.

Liverpool fysiker, Dr. Jon Coleman, sagde:"Dette er bestemt en af ​​de sværeste ting, jeg har forsøgt og har taget mange års engagement. Dette havde aldrig været muligt uden det fantastiske team af medarbejdere og kandidatstuderende, der er involveret i projektet, og opmuntringen fra mine kolleger. Vi er begejstrede, fordi dette apparat kan bruges til så mange ting samt at undersøge mørk energi. Potentielle applikationer spænder fra navigation til tyngdekraftscanning. "

Professor Themis Bowcock, Leder af universitetets partikelfysikgruppe, kommenterede:"Dette er en kritisk ny tilføjelse til den måde, hvorpå grundlæggende fysik vil blive udført i de næste årtier. Denne teknik kan være lige så vigtig som udnyttelse af acceleratorer på CERN.

"Vi vil have, at Liverpool skal være i spidsen for at udvikle disse teknologier til at studere kosmos. Vi er meget stolte over at kunne have givet Jon det intellektuelle rum, og støtten, for at fuldføre den første fase af sit program. "

Quantum Technology anslås til en £ 1 milliard industri i Storbritannien, og kvanteteknologier forventes at have applikationer på tværs af flere fremtidige industrier på flere milliarder pund på mange markeder og sektorer.