Una partícula entra en una lámina de silicio como un mensajero en una ciudad desconocida. Debe dejar un registro exacto de la hora de su visita. El sensor tridimensional del chip Timepix4 lo hace con una precisión de 245 picosegundos, menos que el tiempo que tarda la luz en atravesar el grosor de un cabello humano.

Dentro del silicio hay columnas de electrodos, como postes de luz. Cuando una partícula cae entre ellas, genera una carga que se distribuye por los píxeles, como la luz por las calles. Pero cerca de los postes el campo no es uniforme, y allí el tiempo se mide peor. Se descubrió que si la partícula cae exactamente entre los electrodos, la precisión mejora a 153 picosegundos. En cambio, si roza el borde de la lámina, donde no hay postes, la precisión cae a 720 picosegundos.

Para sortear esas zonas muertas, se inclinó el sensor 8 grados. Así las partículas lo atravesaban en ángulo, y la precisión mejoró a 233 picosegundos, mientras que el punto de impacto se determinaba con un error de 7 micrómetros. El truco funciona porque la inclinación alarga la trayectoria de la partícula y la carga se reparte entre más píxeles.

Estos resultados ya ayudan a elegir la forma de los electrodos para el futuro detector LHCb Upgrade II. El mensajero que entró en la ciudad desconocida ahora sabe qué barrios evitar para entregar la señal a tiempo.