Левитирующий магнит разогнали до 140 млн оборотов в минуту

Учёные из Центра квантовых инноваций испытали левитирующий микроротор: магнитная микросфера, удерживаемая эффектом Мейснера при температуре 4,2 кельвина, достигла частоты вращения свыше 2,3 МГц (138 млн оборотов в минуту).

Микроротор демонстрирует исключительно низкую скорость затухания — 4,75 × 10⁻⁷ Гц. Система может работать как криогенный датчик давления: по скорости затухания угловой скорости ротора можно измерять давление в криостатах — это важно для квантовых технологий, где столкновения молекул газа могут вызывать декогеренцию.

Помимо практического применения, ротор открывает новые возможности для прецизионных измерений в фундаментальной физике — например, для поиска тёмной материи, высокочастотных гравитационных волн и проверки границ квантовой механики. Учёные уже зафиксировали тепловой шум крутящего момента при промежуточном давлении и на его основе установили предварительный верхний предел константы взаимодействия аксионоподобной тёмной материи с электронами на частоте 20 кГц.

Установка включает ферромагнитную микросферу из редкоземельного сплава, удерживаемую в ловушке из сверхпроводника (свинца). Движение магнита регистрируют сверхпроводящим квантовым интерферометром постоянного тока через сверхпроводящую приёмную катушку, а сам магнит приводят во вращение с помощью управляющей катушки. Вся система находится в криогенной вакуумной камере, погружённой в жидкий гелий.

Ранее по теме: Атомный газ охладили до рекордно низкой температуры

Источник: Quantum Innovation Centre (Q.InC), Science Advances