लोड करने में ग्यारह घंटे, देखने में महीने
नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के भौतिकविदों ने एक पॉज़िट्रॉन — इलेक्ट्रॉन के प्रतिपदार्थ जुड़वां — को महीनों तक एक जाल में रखा और एक-एक छलांग में उसकी क्वांटम अवस्था को नियंत्रित किया। टीम इस उपकरण को "वन-पॉज़िट्रॉन क्वांटम साइक्लोट्रॉन" कहती है। उनके नतीजे 21 अक्टूबर को फिजिकल रिव्यू लेटर्स में प्रकाशित हुए।
कण को उसकी जगह पर लाना धीमा काम है। लोड करने में आठ से ग्यारह घंटे लगते हैं, क्योंकि जाल को किसी स्रोत से पॉज़िट्रॉन पकड़ना होता है और उसे सामान्य पदार्थ को छुए बिना ठंडा करना होता है, जहां वह गामा किरणों की एक चमक में नष्ट हो जाएगा। एक बार पकड़े जाने के बाद, वह लगभग 0.3 केल्विन पर लगभग पूर्ण निर्वात में रहता है, संयुक्त विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा निलंबित।
प्रतिपदार्थ को थामना क्यों मुश्किल है
क्रायोजेनिक पेनिंग जाल में पॉज़िट्रॉन की गति क्वांटित होती है। टीम ने उसकी निम्नतम साइक्लोट्रॉन और स्पिन अवस्थाओं को हल किया और ऊर्जा स्तर बढ़ाने और स्पिन पलटने के लिए माइक्रोवेव का इस्तेमाल किया, छोटे आवृत्ति बदलावों पर नजर रखी। जेराल्ड गैब्रिएल्स की प्रयोगशाला के डॉक्टरेट छात्र थॉमस मायर्स पहले लेखक हैं। गैब्रिएल्स के समूह ने एकल इलेक्ट्रॉन के साथ वही तरीका अपनाकर इलेक्ट्रॉन के चुंबकीय आघूर्ण को लगभग 10 खरब में एक भाग तक मापा, जो किसी कण का अब तक किया गया सबसे सटीक मापों में से एक है।
जो माप अभी बाकी है
वह तुलना ही मुख्य बात है। मानक मॉडल भविष्यवाणी करता है कि एक कण और उसके प्रतिपदार्थ जुड़वां के चुंबकीय आघूर्ण आकार में बराबर और चिह्न में विपरीत होने चाहिए। कोई भी मापने योग्य अंतर सीपीटी नामक समरूपता को तोड़ देगा और यह समझाने में मदद कर सकता है कि ब्रह्मांड में प्रतिपदार्थ इतना कम क्यों है। नया जाल इस परीक्षण को संभव बनाता है लेकिन अभी तक इसे किया नहीं है। स्वतंत्र भौतिकविदों ने इस प्लेटफॉर्म को एक तैयार नतीजे के बजाय एक शक्तिशाली जांच बताया।
अगला कदम पॉज़िट्रॉन के साथ इलेक्ट्रॉन का माप दोहराना और दोनों संख्याओं को साथ रखना है, ऐसी सटीकता के साथ जो या तो मानक तस्वीर की पुष्टि करेगी या उसमें दरार डाल देगी।