Теперь квантовый детектор темной материи и предлагаемый ускоритель частиц, придуманный с помощью машинного обучения, готовы доказать, существует ли стерильное нейтрино.

По словам команды из Массачусетского технологического института, разработавшей его, циклотрон IsoDAR будет выдавать в десять раз больший ток пучка, чем любая существующая машина. Занимая лишь небольшое подземное пространство, циклотрон может дать окончательные признаки стерильных нейтрино в течение пяти лет.

В то же время этот интенсивный луч мог бы решить главную проблему в лечении рака: производить достаточное количество радиоактивных изотопов для уничтожения раковых клеток и сканирования опухолей. Луч мог бы производить большое количество медицинских изотопов и даже позволить больницам и небольшим лабораториям производить свои собственные.

"Существует прямая связь между технологией, которая может быть использована для понимания нашей вселенной, и технологией, которая может быть использована для спасения жизней людей", - сказал Лойд Уэйтс, кандидат наук Массачусетского технологического института, который обсудит планы на осеннем собрании отдела ядерной физики APS в 2021 году.

Из существующих стерильных нейтринных охотников один из самых мощных в мире обладает единственным детектором. BeEST (произносится как "зверь") может звучать как бегемот, но в эксперименте используется один квантовый датчик для измерения отдачи ядра от "удара" нейтрино.

Этот чистый метод ищет таинственную частицу без дополнительных препятствий, связанных с поиском ее взаимодействий с обычной материей. Всего за один месяц тестирования был получен новый эталон, охватывающий широкий диапазон масс и применимый к гораздо более масштабным экспериментам со стерильными нейтрино, таким как KATRIN.

"Эта первоначальная работа уже исключает существование этого типа стерильных нейтрино в 10 раз лучше, чем все предыдущие эксперименты по распаду", - сказал Кайл Лич, адъюнкт-профессор Горной школы Колорадо, который представляет первый раунд результатов (недавно опубликованных в Письма с физическим обзором) на собрании.

BeEST, совместная работа 30 ученых из 10 институтов Северной Америки и Европы, также является первым проектом, в котором успешно используется бериллий-7, считающийся идеальным атомным ядром для поиска стерильных нейтрино. Следующий шаг: масштабирование установки BeEST до множества других датчиков с использованием новых сверхпроводящих материалов.