Один-единственный антипротон, пойманный в ловушку и охлаждённый почти до абсолютного нуля, ведёт себя как камертон, по которому нужно ударить очень точно, чтобы услышать чистый звук. Уловить этот «звук» напрямую почти невозможно — слишком слаб сигнал. Физики из коллаборации BASE придумали остроумный ход: рядом с антипротоном в той же ловушке сидит ион бериллия ион, который работает как чувствительный микрофон. Антипротон и ион связаны электрическим полем, как два шарика, соединённые пружинкой: если один качнётся, второй тут же отзовётся.
Измеряя отклик иона бериллия, учёные узнают, в каком состоянии находится антипротон. Такой метод позволяет проводить циклы измерений в сотни раз быстрее, чем раньше, и приближает точность к квантовому пределу — тому рубежу, за который не пускает сама природа. Вся установка — это сложная система из нескольких ловушек, охлаждаемых до криогенных температур: при таком холоде тепловой шум почти замирает, и слабый сигнал антипротона можно разглядеть.
Цель — проверить одну из самых строгих симметрий в физике, CPT-симметрию. Она утверждает: если заменить частицу на античастицу, отразить пространство и обратить время, законы природы не изменятся. Любое, даже крошечное, нарушение этой симметрии означало бы, что в нашем понимании мироздания есть трещина. Пока ни одной трещины не найдено, но точность измерений всё растёт, и каждая новая цифра после запятой — это шаг в неизвестность.
Ион бериллия, используемый как «микрофон», сам по себе является квантовым объектом: его состояние можно считывать с помощью лазера, не разрушая его.
В сериале «Звёздный путь» антивещество используется как топливо для варп-двигателей, но там никто не измеряет магнитный момент антипротона с точностью до двенадцатого знака.