La física de partículas está entrando en una nueva era con la llegada de los colisionadores de próxima generación, que prometen niveles de energía sin precedentes. Para gestionar los complejos residuos subatómicos resultantes, los científicos están recurriendo a los sensores cuánticos.
Un equipo internacional, que incluye miembros de Fermilab, Caltech y el JPL de la NASA, ha demostrado con éxito el potencial de los detectores de fotones individuales de microalambre superconductor (SMSPD). Estos sensores cuánticos han demostrado una resolución temporal y espacial excepcional cuando se prueban con haces de partículas de alta energía.
Maria Spiropulu de Caltech destaca la necesidad crítica de estos detectores precisos a medida que los colisionadores de partículas aumentan su potencia. Afirma que la incorporación de la detección cuántica en su conjunto de herramientas optimizará la búsqueda de nuevas partículas y materia oscura, y facilitará el estudio de los orígenes del espacio y el tiempo. Los SMSPD ofrecen una ventaja clara al eliminar la compensación entre la resolución espacial y temporal, lo que mejora la capacidad de identificar partículas raras en eventos complejos y allana el camino para descubrimientos en instalaciones como el Future Circular Collider (FCC).
Basándose en la base de los detectores de fotones individuales de nanocables superconductores (SNSPD), que ya se utilizan en redes cuánticas y comunicación espacial, estos avances anuncian una nueva era de comprensión de nuestro universo. La precisión y las capacidades de los sensores cuánticos están destinadas a desempeñar un papel fundamental en el futuro de la física de partículas.