Forskare utvecklar kvantsensor för att upptäcka mörk materia
Forskare vid University of Cambridge har presenterat en ny kvantsensor utformad för att upptäcka mörk-materiepartiklar. Genombrottet, som tillkännagavs den 2 oktober 2025, kan ge nya insikter i universums osynliga massa. Teknologin beskrivs i en studie publicerad i tidskriften Nature.
Mörk materia, som forskare uppskattar utgör cirka 27 procent av universums massa-energiinnehåll, har länge undvikit direkt detektion trots sina gravitationspåverkan på synlig materia. Den 2 oktober 2025 rapporterade ett team ledd av Dr. Elena Rossi vid University of Cambridge en betydande framsteg i denna jakt. Deras nya kvantsensor använder ultrakalla atomer kylda till nära absolut noll för att känna av svaga signaler från potentiella mörk-materieinteraktioner.
Utvecklingen härrör från fem års forskning finansierad av European Research Council. Sensorn fungerar genom att manipulera Bose-Einstein-kondensat—moln av atomer som beter sig som en enda kvantentitet—för att förstärka subtila krafter som kan indikera mörk-materiepartiklar som passerar. 'Denna sensor uppnår en känslighet 100 gånger större än tidigare detektorer, vilket gör det möjligt för oss att undersöka interaktioner som tidigare var odetekterbara', uppgav Dr. Rossi i Nature-artikeln.
Bakgrundskontexten belyser utmaningen: tidigare experiment, som de vid Large Hadron Collider, har misslyckats med att direkt observera mörk materia, och istället förlitar sig på indirekta bevis från galaktiska rotationer och kosmisk mikrovågsbakgrundsdata. Cambridge-teamets tillvägagångssätt skiftar fokus till kvantmekanik, vilket potentiellt kan överbrygga luckor i partikelfysikmodeller som Standardmodellen.
Implikationerna är lovande men försiktiga. Om den lyckas i kommande fältprov planerade för 2026 vid underjordiska labb i Italien, kan sensorn bekräfta mörk-materiekandidater som svagt interagerande massiva partiklar (WIMPs). Dock noterade medförfattaren Prof. Marco Bianchi: 'Även om det är spännande, är detta bara början; verifiering genom peer-granskade försök kommer att vara väsentlig.' Studien betonar att teknologin också kan tillämpas på andra kvantsensningsapplikationer, inklusive medicinsk bildbehandling.
Inga motsägelser framträder i rapporteringen, eftersom tillkännagivandet bygger på en enda peer-granskad källa. Denna innovation understryker pågående globala ansträngningar för att lösa kosmiska mysterier, med University of Cambridges Kavli Institute for Cosmology som primär nav för arbetet.