La physique des particules entre dans une nouvelle ère avec l'avènement des collisionneurs de nouvelle génération, promettant des niveaux d'énergie sans précédent. Pour gérer les débris subatomiques complexes qui en résultent, les scientifiques se tournent vers les capteurs quantiques.
Une équipe internationale, comprenant des membres de Fermilab, Caltech et du JPL de la NASA, a démontré avec succès le potentiel des détecteurs de photons uniques à microfil supraconducteur (SMSPD). Ces capteurs quantiques ont démontré une résolution temporelle et spatiale exceptionnelle lors de tests avec des faisceaux de particules de haute énergie.
Maria Spiropulu de Caltech souligne le besoin critique de ces détecteurs précis à mesure que la puissance des collisionneurs de particules augmente. Elle déclare que l'intégration de la détection quantique dans leur boîte à outils optimisera la recherche de nouvelles particules et de matière noire, et facilitera l'étude des origines de l'espace et du temps. Les SMSPD offrent un avantage distinct en éliminant le compromis entre la résolution spatiale et temporelle, améliorant ainsi la capacité d'identifier les particules rares dans les événements complexes et ouvrant la voie à des découvertes dans des installations telles que le Future Circular Collider (FCC).
S'appuyant sur les fondations des détecteurs de photons uniques à nanofil supraconducteur (SNSPD), déjà utilisés dans les réseaux quantiques et la communication spatiale, ces avancées annoncent une nouvelle ère de compréhension de notre univers. La précision et les capacités des capteurs quantiques sont appelées à jouer un rôle essentiel dans l'avenir de la physique des particules.