Los sensores cuánticos buscan materia oscura ligera
Un equipo de físicos diseña un nuevo método para detectar materia oscura ligera. Este enfoque usa sensores cuánticos que pueden percibir la dirección de las partículas. La técnica se basa en medir cómo estas partículas hipotéticas interactúan con la red atómica de un cristal. Si la materia oscura es ligera, su señal sería demasiado débil para los detectores tradicionales. Por eso, los investigadores proponen usar dispositivos que aprovechan los estados cuánticos de la materia. Estos sensores son tan sensibles que podrían captar el minúsculo intercambio de momento cuando una partícula de materia oscura golpea un átomo.
La dirección del impacto es la clave
El aspecto innovador reside en que el sensor no solo mide la energía depositada, sino también la dirección del impacto. La materia oscula en nuestra galaxia forma un viento que atraviesa la Tierra. Este flujo tiene una dirección preferente, que cambia a lo largo del día y el año según el movimiento del planeta. Un detector que pueda rastrear la dirección de los eventos puede separar una señal real de materia oscura del ruido de fondo. Los cristales criogénicos, con átomos dispuestos en una red ordenada, actúan como blancos ideales para percibir estas colisiones direccionales.
Un experimento que desafía los límites
Implementar este concepto requiere operar los sensores a temperaturas extremadamente bajas, cerca del cero absoluto. En estas condiciones, los átomos en el cristal vibran muy poco, lo que reduce el ruido térmico. Cualquier perturbación mínima, como el choque con una partícula de materia oscura, puede excitar un fonón en la red. Los dispositivos superconductores de medición cuántica son capaces de detectar estas excitaciones individuales y determinar su vector de momento. Varios laboratorios en el mundo ya desarrollan prototipos para probar esta estrategia.
Quizás la materia oscura no sea tan oscura para quien sepa hacia dónde mirar y tenga un termómetro lo suficientemente preciso.
