Os pesquisadores usaram sensores quânticos para explorar novas interações de partículas em distâncias microscópicas, fornecendo resultados inovadores que expandem o escopo do Modelo Padrão em física.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Acadêmico Du Jiangfeng e pelo Professor Rong Xing da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC), parte da Academia Chinesa de Ciências (CAS), em colaboração com o Professor Jiao Man da Universidade de Zhejiang, usou um material sólido . Sensores quânticos de spin para sondar interações exóticas dependentes da velocidade de spin (SSIVDs) em faixas de força curtas. Seu estudo relata novos resultados experimentais relacionados às interações elétron-spin e foi publicado na revista Cartas de revisão de materiais.

O Modelo Padrão é uma estrutura teórica de muito sucesso em física de partículas, que descreve partículas fundamentais e quatro interações fundamentais. No entanto, o Modelo Padrão ainda não consegue explicar alguns fatos observacionais importantes na cosmologia atual, como a matéria escura e a energia escura.

Algumas teorias sugerem que as novas partículas poderiam atuar como difusores, proporcionando novas interações entre as partículas do Modelo Padrão. Atualmente, faltam pesquisas experimentais sobre novas interações entre ciclos relacionadas à velocidade, especialmente na faixa relativamente pequena de força-distância, onde a verificação experimental é quase inexistente.

Resultados experimentais do estudo. Fonte: Du et al.

Configuração experimental e metodologia

Os pesquisadores projetaram um dispositivo experimental equipado com dois diamantes. Uma matriz de vacâncias de nitrogênio de alta qualidade foi preparada na superfície de cada diamante usando deposição química de vapor. O spin do elétron em um grupo da vacância de nitrogênio atua como um sensor de spin, enquanto o outro atua como uma fonte de spin.

Os pesquisadores procuraram novos efeitos de interação entre os spins de elétrons dependentes da velocidade na escala micrométrica, manipulando de forma coerente os estados quânticos de spin e as velocidades relativas de dois aglomerados de diamante NV. Primeiro, eles usaram um sensor de spin para caracterizar a interação de um dipolo magnético com uma fonte de spin como referência. Em seguida, modulando a vibração da fonte de spin e realizando detecção de travamento e análise de fase ortogonal, eles mediram os SSIVDs.

Para duas novas reações, os pesquisadores fizeram a primeira detecção experimental na faixa de força inferior a 1 cm e inferior a 1 km, respectivamente, e obtiveram dados experimentais valiosos.

Como observa o editor, “os resultados trazem novos insights para a comunidade de sensores quânticos para explorar interações fundamentais que exploram os recursos compactos, flexíveis e sensíveis do spin do estado sólido”.

Referência: “Novas restrições em interações exóticas dependentes da velocidade de spin com sensores quânticos de estado sólido” por Yu Huang, Hang Liang, Man Jiao, Bai Yu, Xiangyu Yi, Yijin Xie, Yi-Fu Cai, Zhang-Kui Duan, Ya Wang, Xingrong e Jiangfeng Du, 30 de abril de 2024, Cartas de revisão de materiais.
doi: 10.1103/PhysRevLett.132.180801

A SpaceX lançou uma missão de segurança nacional em nome do National Reconnaissance Office (NRO) dos EUA a partir da Base da Força Espacial de Vandenberg na noite de sexta-feira. A agência de espionagem descreveu a missão secreta como “o segundo lançamento da arquitetura implantada do NRO, que fornece serviços críticos de ISR (inteligência, vigilância e reconhecimento) no espaço para a nação”.

O foguete Falcon 9 que apoia esta missão decolou do Complexo de Lançamento Espacial 4 East (SLC-4E) na abertura de uma janela de duas horas, às 20h14 PST (23h14 EDT, 03h14 UTC).

O impulsionador de primeiro estágio do Falcon 9 que apoia esta missão, número de frota SpaceX B1081, foi lançado pela oitava vez. Suas missões anteriores incluíram o lançamento da missão de astronauta Crew-7 para a Estação Espacial Internacional, dois satélites de monitoramento climático (PACE da NASA e EarthCARE da ESA) e dois voos Starlink.

Pouco mais de oito minutos após a decolagem, o B1081 pousou na espaçonave drone “Claro que ainda te amo”. Este foi o 95º pouso do veículo auxiliar OCISLY e o 326º pouso até o momento.

Arquitetura difusa cresce

Esta missão foi o segundo lançamento dos chamados “proliferadores de engenharia” do NRO, após o lançamento da missão NROL-146 em maio. Relatórios da Reuters no início deste ano indicaram que esses satélites são baseados no barramento de satélite Starshield que a SpaceX construiu em parceria com a Northrop Grumman.

Em comunicado ao Spaceflight Now, o NRO disse:

“Os sistemas NRO são projetados, construídos e operados pelo NRO. Por uma questão de segurança nacional, não discutimos empresas associadas à construção de nossos sistemas, nossas relações contratuais com eles, suas atividades específicas ou os locais onde os sistemas NRO são construídos .”

A agência também se recusou a confirmar o número de satélites incluídos nestas missões, bem como a sua órbita. Num discurso no Simpósio Espacial deste ano no Colorado, Dr. Troy Mink, principal vice-diretor do NRO, disse que haverá “cerca de seis lançamentos desse tipo” este ano.

Estas missões não foram realizadas como parte da ordem de missão para a Fase II do programa National Security Space Launch (NSSL). Isto porque o National Reconnaissance Office precisava de executar estas tarefas antes de atribuir tarefas de ordem de missão à Fase III.

“O NRO colaborou com a equipe de Acesso Garantido ao Espaço do Comando de Sistemas Espaciais do USSF na aquisição da Fase 3 e influenciou o desenvolvimento da Fase 3, Faixa 1 – como uma forma de obter soluções de lançamento flexíveis com garantia de missão personalizável”, disse um porta-voz do NRO em um declaração. . “Ao considerar a cadência de lançamento e a necessidade de garantia de missão personalizável, o NRO reconheceu que precisávamos de uma ponte entre a Fase 2 e a Fase 3 – Faixa 1. Isso resultou na aquisição de algumas missões fora do NSSL. O NSSL foi e continuará. ser o principal mecanismo do NRO para o lançamento de serviços de terceirização.”