【サイエンス】MITは暗黒物質（ダークマター）を検出するためにタイムトラベルマシン構築に挑戦！？

MITの物理学者は、振動する原子を測定できる時間反転マシンを作成しました。原子間の振動は多くの情報を保持します。そして、科学者がそれらの振動を正確に測定する方法と、それらが時間の経過とともにどのように変化するかを理解することさえできれば、以前に利用できた情報への新しい扉を開くことができます。

それがMITの物理学者によって作られた新しい機械の背後にある考え方です。マシンは、人々にタイムトラベルをさせるという通常の意味で時間を逆転させることはできません。しかし、それができることは、絡み合った原子を時間の経過とともに後方に進化させる方法で操作できるようにすることです。これは興味深い概念であり、暗黒物質の証拠を探すのに役立つ可能性があります。

MITの物理学者は、暗黒物質を探すことができる時間反転マシンを構築しました
物理学者がSATIN（時間反転による信号増幅）と呼ぶ、時間反転機とこの技術の最大の利点の1つは、原子時計の精度を向上させることです。この技術は非常に効果的であるため、科学者は原子時計を15倍改善できると信じています。これにより、本質的に非常に正確になり、20ミリ秒未満の距離になります。

さらに、この機械は暗黒物質の探索に役立つ可能性があります。私たちは暗黒物質が存在することを知っています。暗黒物質の候補もいくつか発見しました。しかし、私たちの宇宙の質量の80％を占める物質の実際の証拠を実際に発見したことはありません。この機械は、重力波やその他の現象の検出にも役立ちます。

物理学者は、ジャーナルNatureにSATIN技術に関する論文を発表しました。この論文は、時間反転マシンが、標準量子限界として知られているものを本質的にバイパスする方法を示しています。この限界は本質的に原子の実際の振動です。しかし、そのようなものを単一の原子のスケールで測定することは難しい場合があります。

現在の最先端の原子時計を使用して、物理学者は数千の極低温原子の振動を測定します。彼らはこれを複数回行い、振動を正確に測定する可能性を高めます。（PhysOrg経由）これを改善するために、MITの物理学者は時間反転マシンを使用しました。

しかし、マシンは彼らが原子の進化を別の原子にコピーすることを可能にしました。彼らはここから別の原子を進化させて、それを初期状態に戻すことができます。全体のプロセスはやや複雑ですが、基本的な要点は、科学者が2つの原子を取り、それらを相関状態で振動させることです。次に、彼らは原子の1つを取り、それを強制的に進化させました。

これは本質的に2番目の原子の時間反転メカニズムとして機能し、原子が初期状態に戻るときに行ったすべての進化を示しています。相間の違いを測定したとき、彼らは顕著な変化を発見し、量子変化が原子の進化のどこかで起こったという明確な証拠を示しました。

物理学者は、これと同じ技術を量子センサーに使用して、暗黒物質やその他の現象の証拠を探すのに役立つことを望んでいます。

（via BGR）

Last Updated on 2022年7月19日 by Editor