Eksperyment Baryon Antibaryon Symmetry Experiment (BASE) w CERN, pod kierownictwem fizyk Barbary Latacz, osiągnął znaczący kamień milowy w fizyce kwantowej, utrzymując koherencję spinu pojedynczego antyprotonu przez rekordowe 50 sekund. Jest to pierwsze udane zastosowanie spójnej kontroli kwantowej nad cząstką antymaterii, tworząc tym samym pierwszy kubit oparty na antymaterii, zwany "anty-kubitem". Osiągnięcie to, opisane w czasopiśmie "Nature", wykorzystuje zaawansowane pułapki elektromagnetyczne, w tym pułapki Penninga, do izolacji i manipulacji antyprotonem.
Naukowcy z zespołu BASE precyzyjnie kontrolowali wewnętrzny spin antyprotonu, co pozwoliło na utrzymanie jego delikatnego stanu kwantowego bez zakłócania koherencji. Ta zdolność do przewidywalnego odwracania i zachowywania stanów spinowych jest kluczowa dla przyszłych, wysokoprecyzyjnych porównań między materią a antymaterią. Przełom ten ma głębokie implikacje dla badań nad fizyką fundamentalną, otwierając nowe możliwości testowania symetrii ładunku, parzystości i czasu (CPT), która jest filarem Modelu Standardowego.
Chociaż wszechświat składa się w przeważającej mierze z materii, precyzyjne pomiary umożliwione przez to badanie mogą ujawnić subtelne różnice między materią a antymaterią, potencjalnie rzucając światło na kosmiczną asymetrię. Trwające wysiłki eksperymentu BASE w celu porównania momentów magnetycznych protonów i antyprotonów z ulepszoną precyzją są kluczowe dla tych testów symetrii CPT. Wcześniejsze eksperymenty BASE już osiągnęły bardzo precyzyjne pomiary stosunku ładunku do masy antyprotonu do protonu oraz momentu magnetycznego antyprotonu, znacząco przyczyniając się do tych fundamentalnych badań.
Choć bezpośrednie zastosowanie tej technologii do budowy praktycznych komputerów kwantowych pozostaje odległą perspektywą, technika ta demonstruje wykonalność spójnej kontroli kwantowej na poziomie kwantowym przy użyciu antymaterii. Postęp w technologiach chłodzenia, skracający czas chłodzenia antyprotonów z godzin do zaledwie minut, odegrał kluczową rolę w osiągnięciu rekordowych czasów koherencji i poprawie dokładności pomiarów. Te technologiczne skoki torują drogę do jeszcze precyzyjniejszych eksperymentów, potencjalnie prowadzących do odkryć, które podważają nasze obecne rozumienie fundamentalnych praw wszechświata.