Учёные превращают Землю в гигантский детектор для поиска скрытых сил, формирующих нашу Вселенную

Международный проект SQUIRE (космическая квантовая интерферометрия для изучения экзотических взаимодействий) предлагает революционный подход к поиску новых физических явлений за пределами Стандартной модели, таких как тёмная материя. Вместо наземных лабораторий сверхчувствительные квантовые спиновые сенсоры планируется разместить на орбите, в частности на Китайской космической станции. Это позволяет одновременно использовать огромную скорость движения станции (~7.67 км/с) и колоссальный природный источник поляризованных спинов — неспаренные геоэлектроны в недрах Земли (~10^42 электронов), что даёт беспрецедентное преимущество в чувствительности.

Ключевые инженерные инновации уже реализованы в прототипе сенсора, готового к работе в космосе. Он использует двойной датчик на изотопах 129Xe и 131Xe для подавления магнитных шумов в 10^4 раз, систему активной компенсации вибраций и радиационно-стойкую архитектуру. Это позволяет достичь рекордной чувствительности и стабильности в условиях орбиты. Проектируемое улучшение чувствительности для некоторых классов взаимодействий составляет от 6 до 7 порядков величины по сравнению с лучшими наземными экспериментами.

Долгосрочная цель SQUIRE — создание интегрированной космическо-наземной квантовой сенсорной сети. Такой подход откроет возможность изучения не только экзотических спиновых взаимодействий, но и аксионных гало, нарушения CPT-симметрии и других явлений. В перспективе технология может быть масштабирована на всю Солнечную систему, используя планеты-гиганты, такие как Юпитер и Сатурн, в качестве естественных источников поляризованных частиц для исследований в космологических масштабах.