暗物质到底由什么构成，是轴子吗？科学家有了新的进展(3)

用于量子计算的特殊超导电路可以帮助探测器筛选可能隐藏轴子信号的噪声。（图片来源：凯利·巴克斯Kelly Backes，此类许可允许仅以未修改的形式,以任何媒介或格式复制和分发作品材料,版权归属作者,但可以用于商业用途CC BY-ND）
压缩量子噪声
在HAYSTAC团队中，我们没有那种耐心。所以在2012年，我们开始通过尽一切可能减少噪声来加快轴子搜索。但到了2017年，由于被称为不确定性原理的量子物理学定律，我们发现自己遇到了一个基本的最小噪声限值。

不确定性原理指出，不可能同时知道某些物理量的精确值——例如，你不能同时知道粒子的位置和动量。回想一下，轴子探测器通过测量两种弦来搜索轴子，这两种弦是特定种类的电磁场振荡。不确定性原理通过向弦振荡添加最小量的噪声来禁止这两种弦被精确了解。
在传统的轴子探测器中，来自不确定性原理的量子噪声使两种弦都变得同样模糊。这种噪声无法被消除，但使用正确的工具就可以被控制。我们的团队找到了一种方法，在HAYSTAC探测器中绕过量子噪声，减少其对一种弦的影响，同时增加其对另一种弦的影响。这种噪声操纵技术被称为量子压缩。

在研究生凯利·巴克斯（Kelly Backes）和丹·帕尔肯（Dan Palken）一次尝试的带领下，HAYSTAC团队利用从量子计算研究中借来的超导电路技术，在我们的探测器中实施压缩，这是一项挑战。通用量子计算机还有很长的路要走，但我们的新论文表明，这种压缩技术可以立即提高对暗物质的搜索速度。