Hyper‑Kamiokande: Ο γιγαντιαίος ανιχνευτής νετρονίνων της Ιαπωνίας

Λαμβάνοντας μια Ματιά στο Πιο Ανεύρετο Σωματίδιο

Καθώς η θεμελιώδης φυσική προοδεύει, αρχίζουμε να κατανοούμε καλύτερα τα υποατομικά σωματίδια που συνθέτουν το σύμπαν μας.

Παρόλα αυτά, ορισμένα ερωτήματα παραμένουν ανοιχτά, κυρίως μια ενοποιημένη θεωρία της φυσικής που θα συνδυάζει τη σχετικότητα του Αϊνστάιν με την κβαντική φυσική. Η ακριβής φύση της αντιύλης και της βαρύτητας είναι πιθανότατα το κλειδί που λείπει.

Για να τα μελετήσουμε, απαιτείται καλύτερη κατανόηση ενός σπάνιου τύπου σωματιδίου που ονομάζεται νετρίνο. Αυτό μπορεί σύντομα να επιτευχθεί χάρη σε μια σειρά νέων πειραμάτων νετρονίνων.

Στο παρελθόν καλύψαμε δύο από αυτά: το Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) και το Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE).

Ένα ακόμη σημαντικό μεγαπρόγραμμα νετρονίνων είναι το ιαπωνικό Hyper‑Kamiokande, ένας διάδοχος και κλιμακωτός εκδοχικός του Super‑Kamiokande, ενός προηγούμενου πειράματος που επαναπροσδιόρισε την κατανόησή μας για τα νετρίνα.

Πηγή: Kamioka Observatory

Τι είναι τα Νετρίνα;

Τα νετρίνα είναι ηλεκτρικά ουδέτερα σωματίδια με εξαιρετικά μικρή μάζα, τόσο μικρή που για πολύ καιρό θεωρήθηκε μηδενική.

Σήμερα δεν γνωρίζουμε γιατί τα νετρίνα έχουν μάζα, εκτός από το ότι φαίνεται να λειτουργούν με διαφορετικό τρόπο από τα άλλα σωματίδια.

Αυτό που κάνει τα νετρίνα μοναδικά είναι ότι είναι ουσιαστικά «φάντασμα» σωματίδια, αλληλεπιδρούν ελάχιστα με άλλες μορφές ύλης. Αυτό συμβαίνει επειδή τα νετρίνα αλληλεπιδρούν μόνο με 2 από τις 4 θεμελιώδεις δυνάμεις του σύμπαντος: τη βαρύτητα και την αδρή αλληλεπίδραση.

Καθώς η αδρή αλληλεπίδραση έχει πολύ μικρό πεδίο δράσης, και η βαρύτητα επηρεάζει ελάχιστα τα χαμηλού βάρους νετρίνα, τα νετρίνα συνήθως περνούν μέσα από την ύλη χωρίς αλληλεπίδραση ή επιβράδυνση. Ως αποτέλεσμα, ταξιδεύουν σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός.

Τα νετρίνα είναι θεμελιώδη σωματίδια που δεν μπορούν να διασπαστούν σε μικρότερα συστατικά και εμφανίζονται σε 3 παραλλαγές: ηλεκτρονικά νετρίνα, μιόνια νετρίνα και ταυ‑νετρίνα. Για να το κάνουμε πιο περίπλοκο, τα νετρίνα φαίνεται να μεταβαίνουν συνεχώς μεταξύ αυτών των 3 παραλλαγών.

Η μετάβαση μεταξύ των 3 παραλλαγών των νετρονίνων συνδέεται με τη μάζα του κάθε τύπου νετρίνο και περιέχει απαντήσεις για τη θεμελιώδη φύση της ύλης και του σύμπαντος.

Τα πειράματα ταλάντωσης με ηλιακά νετρίνα, ατμοσφαιρικά νετρίνα – καθώς και με νετρίνα από πυρηνικούς αντιδραστήρες και επιταχυντές – παρείχαν την πρώτη απόδειξη για φυσική πέρα από το Πρότυπο Μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής.

Είναι επίσης δυνατό ότι υπάρχει ένας 4^ος τύπος νετρίνο, τα «αδρανή νετρίνα», που θα αλληλεπιδρούσαν με την ύλη μόνο μέσω της βαρύτητας, καθιστώντας τα ακόμη πιο δύσκολο να εντοπιστούν.

Και μετά υπάρχουν τα αντινετρίνα, η αντισυζήτηση της αντιύλης, που είναι ακόμη λιγότερο κατανοητά και θα αποτελέσουν σημαντικό εστίαση του Hyper‑Kamiokande.

Τα περισσότερα νετρίνα παράγονται από πυρηνικές αντιδράσεις, από πυρηνική σύντηξη στα άστρα μέχρι ραδιενεργή διάσπαση στον πυρήνα της Γης.

Παρά την αδυναμία τους, τα νετρίνα θεωρούνται τα πιο άφθονα σωματίδια στο σύμπαν. Περίπου χίλια τρισεκατομμύρια νετρίνα διασχίζουν τα σώματά μας κάθε δευτερόλεπτο.

(Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τα νετρίνα στην αφιερωμένη ιστοσελίδα “all things neutrinos” που δημιουργήθηκε από το Fermilab).

Σχεδίαση Hyper‑Kamiokande

Από Kamiokande → Super‑K → Hyper‑K

Το Hyper‑Kamiokande είναι ο διάδοχος του Kamiokande και του Super‑Kamiokande, των προηγούμενων μικρότερων εκδόσεων ανιχνευτών νετρονίνων που κατασκευάστηκαν στην ίδια ερευνητική περιοχή στην Ιαπωνία, αντίστοιχα το 1983 και το 1996.

Το Kamiokande ήταν το πρώτο παρατηρητήριο που ανίχνευσε νετρίνα από έκρηξη υπερκαινοσώματος και από τον Ήλιο μας, δημιουργώντας το πεδίο της νετρονιακής αστρονομίας.

Το Super‑Kamiokande ήταν υπεύθυνο για την ανακάλυψη των ταλαντώσεων νετρονίνων, δείχνοντας ότι τα νετρίνα έχουν μάζα.

Ο πυρήνας του ανιχνευτή Hyper‑Kamiokande αποτελείται από κυλινδρική δεξαμενή με βάθος νερού 71 m και διάμετρο 68 m. Αυτό θα το κάνει τη μεγαλύτερη υπόγεια δεξαμενή νερού στον κόσμο.

Κάθε μια από τις εκδοχές του σχεδίου έχει μεγαλώσει και βαρύνει περισσότερο, βελτιώνοντας την ποιότητα της ανίχνευσης νετρονίνων. Για παράδειγμα, το Kamiokande χρησιμοποίησε 4 500 τόνους νερού, το Super‑Kamiokande 50 000 τόνους, και το Hyper‑Kamiokande θα χρησιμοποιήσει 260 000 τόνους.

Πηγή: Hyper‑Kamiokande

Στο εσωτερικό του τοίχου της δεξαμενής νερού έχουν τοποθετηθεί 20 000 υπερ-ευαίσθητοι φωτοανιχνευτές και 1 000 φωτοανιχνευτές τύπου «σύνθετο μάτι» για την ανίχνευση του πολύ αδύναμου φωτός Cherenkov που παράγεται στο νερό. Αυτό είναι περίπου 4 × πιο πολλοί από το Super‑Kamiokande και 40 × πιο πολλοί από το Kamiokande.

Οι σωληνώσεις φωτοπολλαπλασιαστών λειτουργούν όπως οι αισθητήρες (pixel) μιας υπερ‑υψηλής απόδοσης κάμερας. Χάρη σε αυτό, το Hyper‑Kamiokande είναι μια γιγαντιαία κάμερα που μπορεί να καταγράψει ακόμη και ένα μόνο φωτόνιο. Είναι τόσο ευαίσθητοι που θα μπορούσαν να καταγράψουν το φως από ένα φακό στην επιφάνεια της σελήνης.

Αυτά τα αποτελέσματα επιτεύχθηκαν χάρη σε βελτιωμένο σχεδιασμό φωτοανιχνευτών, ο οποίος μπορεί να αντέξει το διπλάσιο υδρικό πίεση και έχει το μισό υπόλοιπο ραδιενεργό υπόβαθρο των προηγούμενων εκδόσεων.

Υδατο‑Cherenkov: Μετατροπή Ιχνημάτων σε Φως

Το κεντρικό concept της σειράς παρατηρητηρίων Kamiokande είναι ο «υδατο‑Cherenkov ανιχνευτής». Ανιχνεύει ένα αχνό μπλε φως που εκλύεται από φορτισμένα σωματίδια που διασχίζουν το νερό πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός στο νερό (που είναι χαμηλότερη από αυτήν στον αέρα ή στο κενό).

Όταν ένα νετρίνο χτυπά τα άτομα του νερού, δημιουργεί φορτισμένα σωματίδια καθώς και την ακτινοβολία Cherenkov σε σχήμα κώνου κατά μήκος της διαδρομής του.

Ο χρόνος και η ένταση των φωτεινών σημάτων χρησιμοποιούνται για την ανακατασκευή των ιδιοτήτων του αρχικού σωματιδίου.

Κατασκευή Υπόγειου

Το Hyper‑Kamiokande κατασκευάζεται κάτω από βουνό για να μειώσει την παρεμβολή από άλλα σωματίδια εκτός των νετρονίνων. Τα κοσμικά ραδιενέργεια, η ραδιενέργεια και άλλες παρεμβολές θα μπορούσαν να δημιουργήσουν σήμα παρόμοιο με αυτό των νετρονίνων που χτυπούν τα μόρια του νερού.

Μόλις τοποθετηθεί κάτω από ένα βαθύ στρώμα βράχων, η επίδραση αυτών των άλλων πηγών ενέργειας γίνεται αμελητέα, αφήνοντας μόνο τα ακατανόητα νετρίνα ως πιθανές αιτίες.

Πηγή: Hyper‑Kamiokande

Ο λόγος για τον τεράστιο όγκο νερού είναι ότι τα νετρίνα αλληλεπιδρούν πολύ σπάνια με την ύλη. Έτσι, όσο «αντιδραστικό βάρος» υπάρχει, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα κάποια αλληλεπίδραση να συμβεί και να εντοπιστεί.

Για να αυξηθεί περαιτέρω η πιθανότητα αντίδρασης με τα διασχίζοντα νετρίνα, προστίθεται διαλυτό γαδολίνιο με τη μορφή γαδολινίου θειικού οκταϋδράτου στο νερό με συγκέντρωση 0,01 % γαδολίνιο κατά βάρος.

Πηγή: Hyper‑Kamiokande

Όταν ένα νετρίνο αλληλεπιδρά με το νερό, μπορεί να παράγει νετρόνια. Τα άτομα γαδολινίου στη συνέχεια συλλαμβάνουν αυτά τα νετρόνια χάρη στην υψηλή τους διατομή σύλληψης, εκπέμποντας ένα γάμμα που μπορεί να εντοπιστεί.

Πηγή: Hyper‑Kamiokande

Το γαδολίνιο υπάρχει φυσικά στο ιαπωνικό έδαφος με συγκέντρωση περίπου 3‑7 ppm, επομένως το έργο δεν θεωρείται ότι δημιουργεί κίνδυνο μόλυνσης από διαρροές νερού.

Δέσμη J‑PARC + Φυσικές Πηγές

Εκτός από τα φυσικά νετρίνα όπως τα ατμοσφαιρικά και ηλιακά νετρίνα, θα χρησιμοποιηθεί μια υψηλής έντασης και υψηλής ποιότητας δέσμη νετρονίνων από τον επιταχυντή σωματιδίων J‑PARC στο Τοκάι.

Το Hyper‑Kamiokande αναμένεται να παρατηρήσει 20  φορές περισσότερα νετρίνα από τα προηγούμενα πειράματα μετά την αύξηση της ισχύος της δέσμης J‑PARC. Το Hyper‑Kamiokande και το J‑PARC απέχουν 295 km (183 μίλια), απόσταση επαρκής για τη μελέτη της μετάβασης από έναν τύπο νετρίνο σε άλλον.

Πηγή: Hyper‑Kamiokande

Κάθε ένας από τους ανιχνευτές Hyper‑Kamiokande διαιρείται σε «Εσωτερικό Ανιχνευτή» και «Εξωτερικό Ανιχνευτή», που είναι οπτικά διαχωρισμένοι.

Πηγή: Hyper‑Kamiokande

Ο Εσωτερικός Ανιχνευτής είναι ο κύριος ανιχνευτής, ενώ ο ρόλος του Εξωτερικού Ανιχνευτή είναι η απόρριψη των κοσμικών μιόνων που αποτελούν μέρος του φόντου στη μέτρηση των αποσυνθέσεων νουκλεονίων και των νετρονίνων. Πάνω από 99,9 % των κοσμικών μιόνων που φθάνουν στον ανιχνευτή απομακρύνονται, αφού έχουν ήδη φιλτραριστεί έντονα από το βουνό πάνω από αυτόν.

(Για περισσότερα σχετικά με το σχεδιασμό του Hyper‑Kamiokande, μπορείτε επίσης να συμβουλευτείτε αυτήν την ολοκληρωμένη επίσημη αναφορά σχεδίου 282 σελίδων.)
Σύρετε για κύλιση →

Σημειώσεις: Μάζα/μέγεθος & PMTs και αποτροπή μιόνων από σελίδες Hyper‑K/SK· στοιχεία SK‑Gd από έγγραφα SK‑Gd.

Χρονοδιάγραμμα Hyper‑Kamiokande

Το έργο εγκρίθηκε το 2020, και η εκσκαφή του τούνελ ξεκίνησε το 2021, μαζί με τη μαζική παραγωγή των φωτοπολλαπλασιαστών.

Η κύρια εκσκαφή της σπηλιάς του ανιχνευτή ολοκληρώθηκε τον Ιούνιο του 2025.

Πηγή: Hyper‑Kamiokande

Από τότε, έχει ξεκινήσει η κατασκευή του ίδιου του παρατηρητηρίου, με τις πρώτες παρατηρήσεις να αναμένονται το 2028.

Πρέπει να σημειωθεί ότι, ενώ είναι πολύπλοκο και εξαιρετικά ισχυρό, αυτό το σχέδιο είναι πλέον καλά κατανοητό και κατασκευάζεται σχετικά γρήγορα σε σύγκριση με άλλα μεγαπρογράμματα θεμελιώδους φυσικής και επόμενης γενιάς τηλεσκοπών.

Στόχοι του Hyper‑Kamiokande

Ο κύριος στόχος του Hyper‑Kamiokande είναι να διευκρινίσει την ιστορία της εξέλιξης του σύμπαντος και τη Μεγάλη Ενιαία Θεωρία της φυσικής, η οποία ενοποιεί όλες τις θεμελιώδεις δυνάμεις του σύμπαντος σε μια κοινή εξίσωση, κατάσταση που θεωρείται ότι υπήρξε για μια πολύ σύντομη στιγμή, 0,00000000001 δευτερόλεπτα μετά το Big Bang.

Πηγή: Hyper‑Kamiokande

Ηλιακά & Νετρονίνια Υπερκαινοσώματος — και Αναζητήσεις Σκοτεινής Ύλης

Χάρη στη μεγαλύτερη μάζα και αποδοτικότητά του, το Hyper‑Kamiokande θα μπορεί να ανιχνεύσει πολύ περισσότερα νετρίνα που προέρχονται από τον Ήλιο μας και από απομακρυσμένα εκρηκτικά αστέρια.

Παρατηρώντας ειδικούς τύπους νετρονίνων, θα μπορέσει να κατανοήσει καλύτερα τις αντιδράσεις σύντηξης του Ήλιου και να κάνει την πρώτη παρατήρηση του υψηλότερης ενέργειας ρεύματος HEP νετρονίνων.

Τα υπερκαινοσώματα είναι η άλλη μεγάλη πηγή νετρονίνων στον ουρανό, δημιουργώντας τεράστιες εκρήξεις όταν εκρήγνυνται. Στις 23 Φεβρουαρίου 1987, το Kamiokande παρατήρησε νετρίνα από μια έκρηξη υπερκαινοσώματος που συνέβη στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγανικού.

Πηγή: Shio’s HP

Δυστυχώς, δεν σημειώθηκαν εκρήξεις υπερκαινοσώματος κατά τις εμπειρίες με το Super‑Kamiokande.

Χάρη στην ευρύτερη περιοχή ανίχνευσης, το Hyper‑Kamiokande είναι πολύ πιο πιθανό να καταγράψει εκρήξεις υπερκαινοσώματος. Αν ένα υπερκαινοσωμάτιο εκραγεί στο γαλαξία μας (10 kpc), το Hyper‑Kamiokande θα μπορεί να ανιχνεύσει περίπου 50 000 νετρίνα.

Αυτό θα δώσει στους επιστήμονες ένα στοιχείο όχι μόνο για τους λεπτομερείς μηχανισμούς των εκρήξεων, αλλά και για τη φύση των νετρονίνων.

Το Hyper‑K και το DUNE είναι σχεδόν τέλεια συμπληρωματικά στην ευαισθησία τους προς τα νετρίνα υπερκαινοσώματος, με το DUNE να ανιχνεύει νε (via scattering off argon) και το Hyper‑K ν̅e (via inverse beta decay).

Το Hyper‑Kamiokande μπορεί ακόμη να ανιχνεύσει το διαχυτικό υπόβαθρο νετρονίνων υπερκαινοσώματος, που προέρχεται από πολύ απομακρυσμένες εκρήξεις υπερκαινοσώματος που έχουν συσσωρευτεί σε ρεύμα νετρονίνων σε όλη την ιστορία του σύμπαντος.

Αυτές οι συγκεκριμένες ακτινοβολίες θα ανιχνευθούν ειδικά χάρη στην προσθήκη γαδολινίου στον ανιχνευτή (αντίστροφη βήτα διάσπαση, αντί για απλές μιόνιο‑αποσπάσεις νετρονίνων).

Τέλος, η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε επίσης να είναι υπεύθυνη για την παραγωγή νετρονίνων. Έτσι, αν μια τέτοια πηγή νετρονίνων εντοπιστεί σε περιοχή με υψηλή συγκέντρωση σκοτεινής ύλης, όπως το κέντρο του γαλαξία, θα μπορούσε να βοηθήσει στην κατανόηση της φύσης της σκοτεινής ύλης.

Αναζητήσεις Αποσύνθεσης Πρωτονίων

Η περιστασιακή αποσύνθεση πρωτονίων σε ελαφρύτερα υποατομικά σωματίδια, όπως ένα ουδέτερο πίονα και ένα ποζιτρόνιο, είναι κάτι που οι φυσικοί προσπαθούν να αποδείξουν και να μετρήσουν από την κατασκευή του αρχικού Kamiokande.

Συγκεκριμένα, το Hyper‑Kamiokande θα μπορεί να ανιχνεύσει το 2,2 MeV γάμμα από τη σύλληψη νετρονίου σε υδρογόνο, που θα αποτελεί ξεχωριστό σήμα ανίχνευσης από εκείνο που προκαλείται από νετρίνα.

Αν ο ανιχνευτής μετρήσει την αποσύνθεση πρωτονίων, δεν θα αποδείξει μόνο ότι συμβαίνει, αλλά θα βοηθήσει στην εκτίμηση του ρυθμού αυτής της αποσύνθεσης, ο οποίος έχει αυξηθεί όταν δεν εντοπίστηκε από το Super‑Kamiokande, καθώς και πώς αποσυντίθενται.

Αν δεν εντοπιστεί τίποτα, αυτό θα αναγκάσει τους φυσικούς να αναζητήσουν γιατί τα πρωτόνια αποσυντίθενται ακόμη λιγότερο από ό,τι θεωρούνταν, ή ίσως καθόλου.

Κανείς δεν ξέρει πότε μπορεί να παρατηρηθεί η αποσύνθεση πρωτονίων ή αν ποτέ θα συμβεί. Ωστόσο, δεν μπορούμε να προχωρήσουμε χωρίς την πραγματική διεξαγωγή του πειράματος. (MCLOUD.BO )

Πιστεύω ότι τα πρωτόνια αποσυντίθενται. Ελπίζουμε οι αναγνώστες να περιμένουν τη μέρα που θα ανακαλυφθεί η αποσύνθεση πρωτονίων.

Δρ. Masato Shiozawa, ο συν‑εκπρόσωπος του Hyper‑Kamiokande.

CP Violation: Why Matter Won

Στην αρχή του σύμπαντος, οι φυσικοί πιστεύουν ότι δημιουργήθηκε η ίδια ποσότητα ύλης και αντιύλης.

Οι ταλαντώσεις νετρονίνων θα μπορούσαν να διαφέρουν από τις ταλαντώσεις αντινετρονίνων, ένα υποθετικό φαινόμενο που ονομάζεται παραβίαση CP, ή η διάσπαση της συζυγίας φορτίου-Παραλληλίας (CP) συμμετρίας.

Πηγή: Hyper‑Kamiokande

Η παραβίαση CP έχει ήδη επιβεβαιωθεί για τα κουάρκ (τα συστατικά των πρωτονίων και νετρονίων). Ωστόσο, αυτό από μόνο του αποτελεί μόνο ένα τρισεκατομμυριοστό του απαιτούμενου διαφοράς για τη δημιουργία του τρέχοντος σύμπαντος.

Τα νετρίνα και τα αντινετρίνα που δημιουργούνται στον επιταχυντή σωματιδίων J‑PARC θα είναι κλειδιά για αυτό το πείραμα.

Το Hyper‑Kamiokande σχεδιάζει να αυξήσει την ένταση της δέσμης J‑PARC κατά παράγοντα 2,5 σε σχέση με το Super‑Kamiokande, για να μειώσει τα σφάλματα λόγω ανεπαρκών δεδομένων και να αυξήσει τον αριθμό των μετρήσεων, βελτιώνοντας περαιτέρω την αξιοπιστία.

Αναμένεται να είναι δυνατόν να καθοριστεί εάν η συμμετρία CP είναι σπασμένη ή όχι για τα νετρίνα μέσα σε 10 έτη, με αποτελέσματα τη δεκαετία του 2030.

Συμπέρασμα

Τα παρατηρητήρια νετρονίνων όπως το Hyper‑Kamiokande, το DUNE και το JUNO είναι πιθανό να γίνουν πολύ σημαντικά επιστημονικά πειράματα για να λύσουν τελικά ερωτήματα σχετικά με τη φυσική που παραμένουν ανοιχτά για δεκαετίες, και έχουν εμποδίσει την ανάπτυξη περαιτέρω προόδου στη θεωρητική φυσική.

Παρόλο που μπορεί να φαίνεται μακριά από τις καθημερινές μας ανησυχίες, πολλές από τις πιο προηγμένες τεχνολογίες μας χρειάζονται καλύτερη κατανόηση των νετρονίνων για να προοδεύσουν.

Για παράδειγμα, ένα τσιπ κβαντικού υπολογισμού (Majorana‑1) που κατασκευάστηκε πρόσφατα από τη Microsoft (MSFT )

δημιούργησε κυριολεκτικά μια νέα κατάσταση ύλης (τοποαγωγοί) χρησιμοποιώντας ένα σωματίδιο Majorana, έναν τύπο σωματιδίου που είναι το ίδιο του το αντισώμα.

Με τον ίδιο τρόπο, η καλύτερη κατανόηση της σύντηξης του Ήλιου θα μπορούσε να μας βοηθήσει να ξεκλειδώσουμε την τεχνητή σύντηξη.

Έτσι, μια καλύτερη κατανόηση των νετρονίνων, της αντιύλης ή της σκοτεινής ύλης δεν είναι μόνο ένα τεράστιο επιστημονικό έργο, αλλά μπορεί να έχει πολύ άμεσες εφαρμογές στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών που αλλάζουν τον κόσμο, όπως η κβαντική υπολογιστική ή τα φυτά ενέργειας σύντηξης.

Επένδυση στην Επιστήμη των Νετρονίνων

1. Microsoft

Η Microsoft είναι μία από τις μεγαλύτερες τεχνολογικές εταιρείες του κόσμου, με σχεδόν μονοπώλιο στα λειτουργικά συστήματα και ισχυρή θέση στο λογισμικό B2B, μέσω του Office365, του Azure, του LinkedIn, καθώς και ισχυρή παρουσία στα βιντεοπαιχνίδια (Xbox και πολλές από τις μεγαλύτερες στούντιο), διαφημίσεις και εργαλεία προγραμματισμού (GitHub).

Η εταιρεία είναι επίσης πολύ ενεργή στην τεχνητή νοημοσύνη, ιδιαίτερα με την ενσωμάτωση του Copilot AI σε όλα της τα προϊόντα. Οι προσπάθειες AI της Microsoft ξεκίνησαν αρχικά με συνεργασία με την OpenAI, και τώρα είναι πιο ανεξάρτητες.

Πηγή: Microsoft

Η Microsoft είναι επίσης ενεργή στην κβαντική υπολογιστική, με τη εντυπωσιακή ανακοίνωση του τσιπ Majorana‑1.

Όταν ψύχνεται σχεδόν στο απόλυτο μηδέν και ρυθμίζεται με μαγνητικά πεδία, αυτές οι συσκευές σχηματίζουν τοπολογικές υπεραγωγικές νανο-κλωστές, περιέχοντας τα λεγόμενα Majorana Zero Modes (MZMs) στις άκρες των κλωστών.

Πηγή: Microsoft

(Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με όλες τις επιχειρηματικές δραστηριότητες και ευκαιρίες της Microsoft στην αφιερωμένη επενδυτική μας έκθεση.)

2. Neutrino Energy

Παρόλο που είναι πλούσιο σε δυνητικές μελλοντικές εφαρμογές, η επιστήμη των νετρονίνων φαίνεται μακριά από την άμεση εμπορική χρήση.

Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει, σύμφωνα με μια πολύ φιλόδοξη γερμανική ιδιωτική startup, τη Neutrino Energy.

Η εταιρεία εξερευνά το εντελώς νέο concept των «νετροβολταϊκών», ή τη δημιουργία ηλεκτρισμού από τη σταθερή ροή νετρονίνων γύρω μας. Αυτό λειτουργεί χρησιμοποιώντας μια στρώση γραφενίου, ένα 2D υλικό από άνθρακα (ακολουθήστε το σύνδεσμο για πλήρη εξήγηση των 2D υλικών όπως το γραφένιο ή το goldene).

Αυτή η μέθοδος στοχεύει στη μετατροπή της συνεχούς κίνησης των ατόμων του γραφενίου, επηρεαζόμενων από την περιβάλλουσα ακτινοβολία και σωματίδια όπως τα νετρίνα, σε χρήσιμη ηλεκτρική ενέργεια. Παρόλο που είναι υποσχόμενη θεωρητικά, η διαδικασία παραμένει αδηλητηριασμένη και εξαιρετικά πειραματική. Ένα παρόμοιο φαινόμενο συμβαίνει στο γραφένιο, με τα νετρίνα να «σπρώχνουν» τους πυρήνες των ατόμων, όπως στα άργκονα του ανιχνευτή νετρονίνων DUNE.

Η εταιρεία ανακοίνωσε το επερχόμενο πρώτο της πρωτότυπο, το Powercube, που υποτίθεται ότι θα δείξει την τεχνολογία που αναπτύχθηκε με τη βοήθεια της AI.

Η εταιρεία συνεργάζεται επίσης με το Centre for Materials for Electronics Technology (CMET) στην Ινδία, με στόχο «να δημιουργήσει ένα αυτοκίνητο ηλεκτρικής κίνησης που φορτίζεται αυτόματα με τεχνολογία νετροβολταϊκής ενέργειας».

Είναι δύσκολο να εκτιμηθεί πόσο κοντά είναι η έννοια στην εμπορευματοποίηση, καθώς φαίνεται προς το παρόν μόνο μια ιδέα με λίγες πληροφορίες για την πιθανή ισχύ ή οικονομική βιωσιμότητα.

Είναι επίσης τόσο εξαιρετικά στην αξίωσή του για μια άπειρη πηγή ενέργειας χωρίς καύσιμο που απαιτείται μια ισχυρή δόση σκεπτικισμού, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη το πολύ χαμηλό επίπεδο αλληλεπίδρασης των νετρονίνων με άλλες μορφές ύλης.

Αλλά αυτό είναι σίγουρα το πιο κοντινό σε μια «εταιρεία νετρονίνων» που υπάρχει αυτή τη στιγμή στην αγορά, με τον κίνδυνο μιας παραπλανητικής παρουσίασης του δυναμικού της τεχνολογίας που πρέπει να ληφθεί υπόψη από τους ενδεχόμενους επενδυτές.