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Los electrones e iones atrapados con campos electromagnéticos han servido durante mucho tiempo como instrumentos metrológicos necesarios de alta precisión. Recientemente, se han propuesto como plataforma para el procesamiento de información cuántica. Se están utilizando como qubits para la computación cuántica.
Recientemente, el profesor adjunto del laboratorio Wright, David Moore, propuso la novedosa idea de utilizar electrones e iones atrapados como detectores de partículas ultrasensibles para mejorar la búsqueda de la naturaleza de la materia oscura, los neutrinos, las nuevas fuerzas, etc.
En un nuevo estudio, los científicos identificaron que la intensa sensibilidad de estos sistemas podría utilizarse para detectar partículas de interacción muy débil, como la materia oscura. A diferencia de los detectores de partículas tradicionalmente cargados, la técnica podría detectar depósitos de energía mucho más pequeños.
En concreto, estos sistemas pueden detectar deposiciones de energía muchos órdenes de magnitud por debajo de las escalas de ionización típicas. Otras aplicaciones a la física fundamental estudiada en el estudio incluyen posibles mediciones de partículas cargadas emitidas por desintegración beta. La colaboración del Proyecto 8 también está desarrollando nuevas técnicas de medición para comprender mejor la naturaleza del misterioso neutrino.
La radiación natural emite partículas cargadas que revuelven los qubits en grandes conjuntos. Los científicos, en este estudio, también han estudiado cómo las técnicas de la física de bajo fondo podrían proporcionar una solución a este problema y eventualmente ser utilizadas en los ordenadores cuánticos basados en iones.
Fuentes, créditos y referencias:
Daniel Carney, Hartmut Häffner et al. Trapped Electrons and Ions as Particle Detectors. DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.061804
Imagen: Trampa de iones para la computación cuántica en el NIST. Crédito de la imagen: Y. Colombe/NIST