Para ilmuwan untuk pertama kalinya berhasil mengangkut 92 antiproton melalui jalan raya dan menyimpannya dalam wadah khusus selama lebih dari satu bulan.

Para ilmuwan untuk pertama kalinya berhasil mengangkut antiproton menggunakan kendaraan transportasi yang dirancang khusus. Eksperimen yang dilakukan oleh kolaborasi BASE ini melaporkan bahwa antiproton disimpan dalam wadah transportasi bergerak selama lebih dari satu bulan, mencetak rekor bersejarah. Tim tersebut mengungkapkan bahwa membandingkan proton (komponen bermuatan positif dalam inti atom) dengan antiproton (kebalikannya berupa antimateri) merupakan salah satu metode paling menjanjikan untuk mencari perbedaan antara materi dan antimateri. Segala perbedaan dalam massa atau momen magnetik dapat mengindikasikan kemungkinan asal usul asimetri materi dan antimateri yang teramati di alam semesta.

Sebanyak 92 antiproton terperangkap diangkut dalam eksperimen ini.所謂的超高真空 Penning trap memungkinkan pengukuran presisi tinggi terhadap proton dan antiproton terperangkap. Kolaborasi penelitian BASE (Baryon-Antibaryon Symmetry Experiment) merancang dan mengoperasikan perangkap yang disebut BASE-STEP tersebut, yang terletak di European Organization for Nuclear Research (CERN), atau lebih tepatnya di dalam "Antimatter Factory" (AMF)-nya. Menurut rilis pers, AMF merupakan satu-satunya fasilitas di dunia yang mampu memproduksi, menyimpan, dan mempelajari antiproton berenergi rendah.

Profesor Quantum Technologies and Fundamental Symmetries di HHU, Stefan Ulmer, menyatakan: "Dalam beberapa tahun terakhir, kami telah melakukan pengukuran presisi terhadap momen magnetik intrinsik kedua partikel, dengan ketepatan 0.3 ppb untuk proton dan 1.6 ppb untuk antiproton." Ulmer adalah pendiri sekaligus juru bicara BASE, serta salah satu penulis studi baru yang dipublikasikan di jurnal Nature. Studi tersebut展示了 pemindahan jalan raya terhadap antiproton terperangkap di BASE-STEP, di mana 92 antiproton terperangkap diangkut sepanjang jalur 7.5 kilometer dari Antimatter Factory tanpa kehilangan partikel atau degradasi vakum yang terukur.

Era baru pengukuran presisi antiproton

Pencapaian ini menandai dimulainya era baru pengukuran presisi antiproton, yang dilakukan di lingkungan laboratorium offline khusus dengan tingkat kebisingan rendah.

Rencana laboratorium presisi tinggi di masa depan

Peneliti utama BASE-STEP sekaligus penulis korespondensi studi tersebut, Dr. Christian Smorra,指出: "Kami tidak dapat meningkatkan ketepatan pengukuran lebih lanjut di AMF karena pengoperasian fasilitas menyebabkan fluktuasi medan magnet yang memengaruhi peralatan pengukuran kami." Para ilmuwan akan memindahkan antiproton ke laboratorium presisi tinggi lainnya. "Kami hanya dapat menemukan kondisi yang lebih baik di luar CERN. Oleh karena itu, konsep perangkap BASE-STEP yang bergerak dan terbuka muncul: kami akan mengangkut antiproton ke laboratorium presisi tinggi lainnya untuk mencapai peningkatan ketepatan setidaknya 100 kali lipat."

Salah satu tujuan penyimpanan antiproton tersebut adalah laboratorium presisi tinggi yang saat ini sedang dibangun oleh tim Ulmer di HHU, untuk melakukan pengukuran perbandingan proton dan antiproton.

Dr. Smorra menyatakan: "Kami melakukan latihan berhasil pada bulan Maret, yang membuktikan bahwa ide kami dapat diwujudkan. Target kami selanjutnya adalah membuat perangkap cukup otonom agar dapat diangkut dari Jenewa ke Düsseldorf dengan waktu tempuh hingga sepuluh jam."

Pentingnya pengangkutan antiproton bagi penelitian materi

Eksperimen pengangkutan antiproton yang berhasil ini tidak hanya menandai terobosan besar para ilmuwan dalam penelitian antimateri, tetapi juga menyediakan metode baru untuk mengeksplorasi perbedaan antara materi dan antimateri. Melalui pengukuran presisi terhadap momen magnetik antiproton, para ilmuwan berharap dapat mengungkap kemungkinan penyebab asimetri materi dan antimateri di alam semesta. Dengan kemajuan teknologi pengangkutan, laboratorium presisi tinggi di masa depan akan semakin meningkatkan akurasi pengukuran, yang akan memberikan dampak mendalam bagi pemahaman hukum fisika dasar serta hakikat alam semesta.