Astroparticelle

Un rivelatore AMD5 in stratosfera grazie al progetto MoCRiS2

Raggi cosmici in pallone breve report, 01.06.2023

Il progetto spaziale MoCRiS prevede, nei primi giorni di giugno, un nuovo lancio di un pallone stratosferico dallo Stadio di Paola, sul mar Tirreno.

Simulazione del volo previsto.

"Measurement of Cosmic Ray in Stratosphere"

In breve MoCRiS è un progetto nato dalla collaborazione tra: ABProject Space, azienda calabrese - leader nella fornitura di materiale per i lanci di palloni sonda - guidata da Antonino Brosio; la sezione OCRA di INFN Roma1 (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Outreach Cosmic Ray Activities) rappresentata dai professori Valerio Bocci e Francesco Iacoangel; il Liceo Scientifico “Stefano Patrizi” di Cariati, il cui esponente di spicco è il professore Domenico Liguori (premiato di recente all’Atlante Italian Teacher Award) e cofondatore del progetto ADA insieme al suo ideatore Marco Arcani.

Nel payload del pallone stratosferico verranno installati molti strumenti scientifici per lo studio della fisica atmosferica e due fotocamere ad alta risoluzione.

Payload in preparazione.

La misura dei raggi cosmici e della radiazione ionizzante in atmosfera è affidata a tre strumenti. I primi sono due rivelatori a scintillazione basati su piattaforma Arduino, chiamati ArduSiPM e progettati dal prof. Bocci.

Rivelatori ArduSiPM.

Il terzo è una versione portatile di un nostro AMD5 (con data logger autonomo Arduino) che per via della sua dimensione compressa, e per poter essere alloggiato nello spazio disponibile del payload è stato soprannominato AMD5-ZIP.

Rivelatore AMD5-zip.

Altri importanti contributi per l'equipaggiamento strumentale sono arrivati dal professore Marco Schioppa, da Davide Passarelli del dipartimento di Fisica dell’Unical e da Salvatore Procopio, fisico Arpacal, che ha fornito un rilevatore di raggi gamma. La maggior parte dei dati degli strumenti è gestita da un sistema M5Stack.

Da molti anni il prof. Liguori coinvolge gli studenti delle classi quarte e quinte del Liceo Scientifico nello studio dei raggi cosmici anche in relazione alle attività di alternanza scuola-lavoro (PCTO). Questa seconda missione MOCRIS2 permetterà di acquisire ulteriori dati sulla radiazione cosmica e altre importanti informazioni scientifiche nella stratosfera, fino a 35.000 metri di quota.

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Nasce il progetto Ascensio 3.06.2025

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Visita il progetto ASCENSIO

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Errori correlati indotti dai raggi cosmici in array di qubit superconduttori 20.05.2025

Gli errori correlati possono compromettere le correzioni degli errori nei computer quantistici. Tali correzioni sono necessarie per la realizzazione di un calcolo quantistico fault-tolerant. Recenti esperimenti con qubit superconduttori indicano che questi possono derivare da burst di quasiparticelle (QP) indotti da muoni di raggi cosmici e raggi γ. Un approccio efficace di mitigazione consiste nel condurre l'esperimento in profondità nel sottosuolo. Tuttavia, tale approccio richiederebbe costi elevati. A terra, gli schermi al piombo possono essere utilizzati per ridurre efficacemente l'impatto dei raggi γ, ma non dei muoni dei raggi cosmici. Nello studio è stato dimostrato che i rivelatori di muoni possono operare all'interno dei refrigeratori, il che consente lo sviluppo di array di rivelazione di muoni per l'identificazione dell'occorrenza e della posizione dei burst QP indotti dai muoni. Questo può essere utilizzato per costruire circuiti QEC (quantum error correction) attorno all'errore correlato ed escludere una sezione del dispositivo o del chiplet dal protocollo QEC. Il metodo proposto, che monitora i salti di carica-parità simultanei nei multiqubit ha un'elevata sensibilità ai burst QP e potrebbe trovare applicazioni anche per la rilevazione di particelle dei raggi cosmici.

cosmic rays

Fonte: Nature

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