Нейтринная переписка: Слово сквозь камень
Мы уже рассказывали об остроумной идее использовать легкие и всюду проникающие частицы нейтрино для организации канала связи с подводными лодками («Глубинная связь»). В самом деле, сквозь воду могут проникать лишь весьма низкочастотные электромагнитные волны, способные обеспечить передачу информации на скорости не более 50 бит в секунду.
Нейтрино же, с другой стороны, свободно проникают сквозь что угодно — сквозь воду, наше тело, целые планеты, практически не взаимодействуя с их веществом. Теоретически, это делает их идеальными носителями информации для тех же подводных лодок или для организации связи под землей, скорость ее может быть на несколько порядков выше той цифры, которую дозволяют электромагнитные волны очень низких частот.
К сожалению, именно их пронырливость создает массу проблем, ведь нейтрино также необходимо уловить, чтобы считать передаваемый их потоком сигнал. Улавливать же пока удается лишь редчайшие частицы, и необходимые для этого детекторы отличаются циклопическими размерами.
В любом случае, для начала был бы интересен уже сам факт подтверждения возможности организации такого канала нейтринной связи. Задачу эту решили недавно исследователи из знаменитой лаборатории FermiLab: посредством нейтрино им впервые удалось передать сообщение. И сообщение это было простым словом — «нейтрино».
Для создания достаточно мощного пучка частиц авторы использовали инжектор NuMI, который каждые две секунды выдавал по импульсу в 1013 нейтрино каждый, — в общей сложности 25 импульсов. Направлялись они в детектор MINERvA, расположенный под землей в километре от источника. Чтобы попасть на детектор, пучок нейтрино должен был преодолеть 240 м твердой породы.
Этот 170-тонный детектор — один из самых чувствительных в мире, но и он из каждого пучка в 1013 нейтрино смог регистрировать в среднем 0,8 частиц. Впрочем, для чтения посланного сообщения этого оказалось достаточно, хотя и на поразительной скорости: для передачи слова «нейтрино» потребовалось 140 минут. Иначе говоря, скорость составила грустные 0,1 бит/с.
Ускорением связи с подводными лодками тут и не пахнет, даже если забыть о циклопических размерах необходимой аппаратуры. Но, как мы говорили, для начала важна хотя бы сама демонстрация принципа и работоспособности идеи. Возможно, в будущем, когда будет достигнут достаточный прогресс в создании генераторов и детекторов нейтрино, все сильно изменится. Тем более что нейтрино могут стать носителями информации для организации связи и между планетами. В конце концов, и обычный телефон когда-то начинался с весьма простой и мало эффективной системы.
По публикации MIT Technology Review / Physics ArXiv Blog