Вперше в історії вчені ЦЕРН створили квантовий кубіт з антиматерії — технологію, що дозволяє досліджувати фундаментальні асиметрії Всесвіту з безпрецедентною точністю.
Однією з головних загадок сучасної фізики є пояснення асиметрії між матерією та антиматерією, тобто чому після Великого вибуху залишилась речовина, а не все знищилося у взаємній анігіляції. Згідно з симетрією CРТ (зарядово-часова симетрія), матерія та антиматерія повинні поводитись однаково. Але, як зазначає команда ЦЕРН: «Всесвіт наповнений чимось, а не нічим — і це проблема».
У рамках експерименту BASE (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment), вчені вперше створили кубіт з антипротона, тобто одиницю квантової інформації, що дозволила зберегти і маніпулювати спіновим станом антиматерії. За допомогою когерентної спектроскопії — методу, який можна порівняти з «гойдалкою, яку штовхають у ритм», — антипротон утримувався у квантовій пастці майже хвилину, не втрачаючи властивостей.
Цей прорив дозволяє значно підвищити точність вимірювань магнітних моментів частинок. Раніше BASE виявив, що магнітні моменти протона й антипротона майже ідентичні, але тепер новий метод може забезпечити точність у 10-100 разів вищу, усуваючи збурення, які обмежували попередні дослідження.
Як наголошує Стефан Ульмер: «Це перший кубіт антиматерії… він відкриває доступ до всього спектру квантових методів у дослідженні матерії та антиматерії». Крім того, програма BASE-STEP уже протестувала переносну пастку для транспортування антипротонів, що відкриває нову еру міжнародної співпраці та можливість використання стабільніших лабораторій по всій Європі.
Ці розробки наближають нас до розгадки того, чому Всесвіт існує в нинішньому вигляді — і можливо, дадуть відповіді, які перевизначать межі Стандартної моделі фізики елементарних частинок.