לכידת פוזיטרון יחיד רושמת פרק היסטורי בפיזיקה

כתב העת Physical Review Letters תיעד בתאריך 22 באוקטובר 2026 התקדמות פיזיקלית משמעותית שהושגה על ידי קבוצת המחקר לחלקיקים תת-אטומים באוניברסיטת נורת'ווסטרן. מדענים הצליחו לבודד ולכוד פוזיטרון יחיד, המקביל בעל מטען חיובי לאלקטרון בעולם האנטי-חומר, בתוך מלכודת אלקטרומגנטית במשך למעלה מ-3 חודשים מבלי לעבור אנהילציה עם החומר הסובב אותו.

הישג זה מהווה את ציקלוטרון הקוונטים הראשון לפוזיטרון יחיד הפועל במצב היסוד היציב לחלוטין שלו. התקדמות זו התאפשרה הודות לבניית מלכודת פנינג משוכללת המבוססת על שדה מגנטי הומוגני ביותר בעוצמה של 5.8 טסלה, לצד מערכת ריק גבוהה המייצרת לחץ הנמוך מ-10 בחזקת מינוס 17 טור בתוך תא מבודד ומקורר בהליום נוזלי ל-300 מילי-קלווין מעל האפס המוחלט.

תנאים יוצאי דופן אלו אפשרו להקפיא את תנועת הפוזיטרון ולסלק כל הפרעה תרמית, ובכך איפשרו את תצפית תדר הציקלוטרון והיפוך הספין של החלקיק היחיד באמצעות בדיקות אלקטרוניות קוונטיות לא הורסות, אשר אינן נוגעות בחלקיק ואינן מוציאות אותו מרמת הקוונטים המינימלית שלו. הצלחה ניסיונית זו סוללת את הדרך לבדיקה המדויקת ביותר בהיסטוריה של תיאוריית הסימטריה הפיזיקלית הידועה כסימטרית CPT, באמצעות השוואה ישירה של התכונות המגנטיות בין הפוזיטרון לאלקטרון בדיוק שמגיע עד ל-חלק אחד מתוך 10 בחזקת 13, במטרה לפענח את תעלומת אי-הסימטריה בין החומר לאנטי-חומר ואת הסיבה לכך שהחומר הנראה שולט בגלקסיות של היקום מאז המפץ הגדול.