Peneliti mengembangkan sensor kuantum baru untuk deteksi materi gelap
Sebuah tim ilmuwan telah mengungkap sensor kuantum baru yang dapat merevolusi pencarian materi gelap. Perangkat ini, yang dirinci dalam studi terbaru, menggunakan teknologi kuantum canggih untuk mendeteksi partikel yang sulit ditangkap dengan sensitivitas yang belum pernah terjadi sebelumnya. Terobosan ini menjanjikan kemajuan dalam pemahaman kita tentang komponen tersembunyi alam semesta.
Dalam sebuah studi yang diterbitkan pada 30 September 2025, peneliti dari University of California, Berkeley, mengumumkan pengembangan sensor kuantum yang dirancang khusus untuk mendeteksi partikel materi gelap. Materi gelap, yang diperkirakan menyusun sekitar 85% massa alam semesta, telah lama menghindari deteksi langsung meskipun banyak eksperimen.
Sensor ini menggunakan pusat kekosongan nitrogen dalam berlian untuk mengukur perubahan halus pada medan magnet yang mungkin disebabkan oleh partikel masif yang berinteraksi lemah (WIMPs), kandidat utama materi gelap. Peneliti utama Dr. Elena Rossi menjelaskan, 'Pendekatan kuantum ini memungkinkan kami menyelidiki sinyal yang mungkin terlewat oleh detektor tradisional, menawarkan peningkatan sensitivitas hingga 100 kali.' Teknologi ini dibangun di atas prinsip sensor kuantum yang pertama kali dieksplorasi pada awal 2010-an, dengan prototipe diuji dalam kondisi laboratorium dari 2023 hingga 2025.
Eksperimen tim melibatkan pendinginan sensor hingga mendekati suhu nol absolut dan memaparkannya pada interaksi materi gelap simulasi. Hasil menunjukkan bahwa perangkat ini dapat membedakan sinyal materi gelap potensial dari noise latar belakang dengan presisi tinggi. 'Kami telah melewati ambang batas kritis dalam sensitivitas,' tambah Rossi, menekankan potensi sensor untuk diintegrasikan ke detektor bawah tanah yang lebih besar seperti di Sanford Underground Research Facility.
Pengembangan ini datang di tengah tantangan berkelanjutan dalam fisika partikel, di mana pencarian sebelumnya, seperti eksperimen LUX-ZEPLIN, menghasilkan hasil nol. Sensor baru ini mengatasi beberapa keterbatasan dengan beroperasi pada suhu kamar untuk komponen tertentu, mengurangi biaya operasional. Implikasinya mencakup tidak hanya perburuan materi gelap tetapi juga aplikasi dalam pencitraan medis dan sistem navigasi.
Meskipun studi ini menandai kemajuan, para peneliti memperingatkan bahwa penyebaran lapangan dan validasi dunia nyata diperlukan. Temuan tersebut diterbitkan di jurnal Nature, yang ditinjau sejawat oleh ahli fisika kuantum dan astrofisika.