Физики из США предложили революционную концепцию нейтринного лазера, основанную на явлении сверхизлучения в радиоактивном конденсате Бозе-Эйнштейна.
Согласно расчётам, конденсат из миллиона атомов рубидия-83 сможет сократить период полураспада с 86 дней до 148 секунд, генерируя когерентный поток нейтрино — подобно тому, как обычный лазер излучает фотоны . Это открытие может перевернуть методы изучения нейтрино — частиц, которые практически не взаимодействуют с веществом, но играют ключевую роль в астрофизике (например, в процессах внутри сверхновых) и фундаментальной физике .
Нейтрино остаются одними из наименее изученных частиц: их точные массы и природа (майорановская или дираковская) неизвестны, а детектирование требует гигантских установок вроде подземных резервуаров с тысячами тонн вещества. Механизм, предложенный Беном Джонсом и Джозефом Формаджо, использует квантовую когерентность — в конденсате Бозе-Эйнштейна все атомы рубидия-83 разделяют единую волновую функцию, что приводит к коллективному ускорению распада по принципу сверхизлучения Дике. Амплитуды процессов складываются, а скорость распада растёт пропорционально квадрату числа частиц.
Рубидий-83 выбран не случайно: его можно охлаждать лазерными методами до сверхнизких температур, а продукты распада легко регистрировать по рентгеновскому излучению. Для стабилизации системы предлагается использовать смесь со стабильным изотопом рубидия-87. Однако остаются практические вызовы, например, нагрев ловушки при распаде и точное управление радиоактивным конденсатом.
Пока концепция существует лишь в теоретических расчётах, но авторы намерены провести эксперименты с микрограммовыми количествами рубидия-83. Если удастся преодолеть технические барьеры, человечество получит первый инструмент для приручения нейтрино — от изучения тёмной материи до сверхзащищённой космической связи.