Трансмонные кубиты — это квантовые устройства, исключительно устойчивые к внешним помехам, но при этом чувствительные к малейшим энергетическим воздействиям. Недавние эксперименты выявили загадочное сокращение времени когерентности (стабильности) кубитов, которое нельзя объяснить тепловым шумом или другими известными факторами. Исследователи приписали это столкновениям с частицами тёмной материи из галактического гало, и на основе этих данных установили рекордные лабораторные ограничения на рассеяние тёмной материи на электронах и поглощение тёмных фотонов. Это как услышать эхо невидимого океана, в который погружена вся наша Галактика.
Тёмная материя — невидимое вещество, которого во Вселенной в пять раз больше обычного. Её частицы почти не трогают атомы, но изредка могут задеть электрон — как струну, тронутую ветром.
Кубиты в квантовых компьютерах при сверхнизких температурах подобны натянутым струнам: малейшее возмущение срывает их чистое «звучание». Столкновение частицы тёмной материи с электроном в таком устройстве вызывает дрожание, повышающее энтропию и обрывающее сигнал. Джон Бардин объяснил сверхпроводимость — ключ к их работе.
Прислушиваясь к этому дрожанию в десятках экспериментов, учёные отсеяли обычные помехи и нашли вклад, не укладывающийся в известную физику. Так были поставлены рекордные ограничения на свойства частиц тёмной материи и их рассеяние на электронах, выходящие за рамки Стандартной модели.
🎯 Энергия от удара частицы тёмной материи так мала, что её хватило бы лишь поднять песчинку на толщину человеческого волоса — но даже эта капля сбивает квантовую струну.
🎬 Фантасты грезили детекторами частиц-призраков. Квантовые струны сделали фантазию явью, позволив услышать безмолвный космос.