Позитрон впервые удержали в квантовом состоянии месяцами
Физики Северо-Западного университета США впервые перевели одиночный позитрон в управляемое квантовое состояние и удерживали его там месяцами. Эксперимент под руководством профессора Джеральда Габриэлсе описан в журнале Physical Review Letters. Об этом сообщает издание ПГН | ПроГород Новости.
Установка «квантовый циклотрон с одним позитроном» не давала античастице соприкоснуться с обычным веществом — иначе произошла бы аннигиляция. Позитроны получали при распаде натрия-22, замедляли и помещали в ловушку с электрическими и магнитными полями в почти идеальном вакууме.
При температуре около −272,85 °C, всего на 0,3 градуса выше абсолютного нуля, позитрон перешёл в основное квантовое состояние циклотронного движения. Микроволновое излучение заставляло частицу перескакивать между энергетическими уровнями, а изменения регистрировались — так позитроном управляли, как искусственным атомом.
Цель — сравнить магнитные свойства электрона и позитрона с высокой точностью. Ранее команда Габриэлсе измерила магнитный момент электрона с относительной точностью порядка одной десяти триллионной; теперь предстоят аналогичные замеры для античастицы. Стандартная модель предсказывает совпадение величин с учётом противоположных зарядов, а серьёзное расхождение указало бы на неизвестные явления.
Пока различий не обнаружено, но главный итог — возможность долго удерживать одиночный позитрон и точно управлять его квантовыми состояниями. Это основа для будущих измерений и шаг к разгадке, почему после Большого взрыва материи во Вселенной больше, чем антиматерии.
