نجح فريق دولي من الفيزيائيين في تطوير نموذج أولي لكاشف كمي يعتمد على تداخل الذرات، في خطوة علمية مهمة قد تمهد لبناء أجهزة أكثر حساسية لرصد موجات الجاذبية والبحث عن إشارات محتملة للمادة المظلمة.

وأظهرت التجربة أن استخدام مقياسي تداخل ذريين يعملان على خط قياس مشترك يمكن أن يساعد في تقليل الضوضاء أثناء الرصد، وهي من أكبر التحديات التي تواجه العلماء عند محاولة قياس إشارات شديدة الضعف قادمة من الكون أو من فيزياء ما وراء النموذج القياسي.

وأوضح البروفيسور أوليفييه بوشمولر، من كلية لندن الإمبراطورية، أن النتائج تمثل خطوة مهمة نحو تطوير مستشعرات كمومية واسعة النطاق قادرة على معالجة بعض الأسئلة الأساسية في الفيزياء، مشيراً إلى أن التجربة أثبتت قابلية استخدام تداخل الذرات في ظروف قريبة من الواقع العملي.

وتعتمد مقاييس تداخل الذرات على الخصائص الكمومية للذرات المبردة، حيث يتم التعامل معها كموجات لا كجسيمات فقط. ومن خلال التحكم في هذه الذرات بواسطة الليزر ومقارنة حركتها بدقة عالية، يستطيع العلماء رصد تغيرات صغيرة للغاية قد تكشف عن تأثيرات الجاذبية أو إشارات فيزيائية غير معروفة.

وتكمن أهمية هذه التقنية في أنها قد تفتح مجالاً جديداً لرصد موجات الجاذبية بترددات لا تغطيها حالياً مراصد تقليدية مثل "ليغو"، كما يمكن أن تساعد في البحث عن أنواع خفيفة جداً من المادة المظلمة، وهي من أكبر الألغاز التي لا تزال تواجه الفيزياء الحديثة.

ويرى الباحثون أن هذه النتائج تمهد الطريق لمشاريع أكبر، من بينها كاشف MAGIS في مختبر فيرمي ومشروع AION في المملكة المتحدة، حيث يسعى العلماء إلى بناء أجهزة أطول وأكثر حساسية قادرة على التقاط إشارات دقيقة قد تغير فهمنا لطبيعة الكون.