Тёмная материя — невидимая субстанция, масса которой примерно в пять раз превышает массу обычного, барионного вещества. Её гипотетические частицы крайне слабо взаимодействуют с атомами: они проходят сквозь вещество, почти не оставляя следов, но изредка могут рассеяться на электроне — подобно тому, как порыв ветра задевает натянутую струну, вызывая едва уловимое колебание.
Кубиты — квантовые биты, используемые в сверхпроводящих квантовых компьютерах, — при сверхнизких температурах ведут себя как те самые натянутые струны: их квантовое состояние крайне чувствительно к малейшим возмущениям. Если частица тёмной материи сталкивается с электроном в таком устройстве, возникающее «дрожание» нарушает когерентность кубита, повышая его энтропию и обрывая квантовый сигнал. Теоретическую основу сверхпроводимости, обеспечивающей работу этих систем, заложил Джон Бардин в рамках теории БКШ.
Экспериментаторы, используя массивы кубитов, регистрировали подобные сбои. Тщательно отсеивая известные источники шума — тепловые флуктуации, электромагнитные помехи, — они выделили вклад, не объяснимый в рамках известной физики. Так в десятках опытов были получены рекордные ограничения на характеристики частиц тёмной материи, в частности на сечение их рассеяния на электронах. Эти ограничения выходят за предсказания Стандартной модели физики элементарных частиц.
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.