CERN alimləri ilk dəfə olaraq antimmaddə hissəciyini qeyri-müəyyən kvant vəziyyətində - superpozisiyada təhlil etməyə nail olublar. Bu nailiyyət adi maddənin kvant davranışını öyrənən və kvant kompüterlərində qubit kimi istifadə edilən texnologiyalardan daha irəli gedərək, kainatın mövcudluğu ilə bağlı fundamental suallara cavab tapmağa kömək edə bilər.

Tədqiqat qrupu antiprotonu - protonun antimmaddə qarşılığını - elektromaqnit tələlər sistemində saxlayaraq, hissəciklərin həssas kvant vəziyyətini poza biləcək ətraf mühit müdaxiləsini aradan qaldırıb. Bu zaman hissəcik spin adlanan xüsusiyyət baxımından qeyri-müəyyən vəziyyətdə saxlanılıb, 50 saniyə ərzində titrədilib və ölçülüb.

CERN-in BASE əməkdaşlığından fizik Stefan Ulmer bu tədqiqatı belə şərh edib: "Bu, ilk antimmaddə qubitidir. Ən əsası, bu nailiyyət gələcək təcrübələrdə antiprotonun maqnit momentinin 10-100 dəfə daha yüksək dəqiqliklə ölçülməsinə imkan yaradacaq."

BASE tədqiqatları maddə və antimmaddə arasındakı fərqləri araşdıraraq, kainatın necə "antimmaddə apokalipsisindən" xilas olduğunu anlamağa çalışır. Mövcud fizika modellərinə görə, Böyük Partlayış zamanı maddə və antimmaddə bərabər miqdarda yaranmalı və bir-birini məhv edərək kainatı boşluq halına gətirməli idi. Lakin bu gün mövcudluğumuz göstərir ki, fizika maddə və antimmaddəni fərqli şəkildə qəbul edir.

BASE təcrübələri protonlar və antiprotonların spin vəziyyətlərini oxşar şərtlərdə müqayisə edərək, bu fərqləri araşdırır. Spin, subatomik hissəciklərin kiçik maqnitlər kimi davranmasına səbəb olan daxili xüsusiyyətdir. Əvvəlki BASE təcrübələrində antiprotonun maqnit momenti milyarda 1.5 dəqiqliklə ölçülüb, lakin bu ölçü adi protonla eyni nəticəni göstərib.

Kvant vəziyyətləri ətraf mühit müdaxiləsinə çox həssas olduğu üçün antiprotonları daha uzun müddət superpozisiyada saxlamaq çətindir. BASE yeni təkmilləşdirmələrlə bu müdaxiləni minimuma endirib və hissəcikləri rekord 50 saniyə ərzində kvant vəziyyətində saxlamağa nail olub. Bu müddət daha da uzadıla bilər.

Adətən, antimmaddə yarandığı yerdən uzaqlaşdırıla bilmir, çünki adi maddə ilə təmasda yox olur. CERN yeni BASE-STEP nəqliyyat sistemini sınaqdan keçirir. Bu sistem, antimmaddənin xüsusi laboratoriyalara təhlükəsiz şəkildə çatdırılmasına və orada müdaxilənin tamamilə aradan qaldırılmasına imkan verəcək.

CERN fiziki Barbara Lataç bildirib: "Yeni offline dəqiqlikli Penning tələ sistemimiz tam istifadəyə verildikdən sonra BASE-STEP vasitəsilə antiprotonlarla təmin olunacaq və spin koherentlik müddətləri indiki təcrübələrdən on dəfə uzun ola bilər. Bu, baryonik antimmaddə araşdırmaları üçün tamamilə yeni imkanlar açacaq."

Bu tədqiqat "Nature" jurnalında dərc edilib.