简繁互换
设为首页
设为收藏
手机版
东南网 / 新闻频道 / 天下 / 社会(即时新闻) / 正文

我科学家利用量子精密测量技术搜寻暗物质

2024-11-12 10:51 作者:吴长锋 科技日报 责任编辑:吴静

科技日报合肥11月11日电 (记者吴长锋)11日,记者从中国科学技术大学获悉,该校中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华教授、江敏副教授等研究人员利用量子精密测量技术在“轴子窗口”内成功开展了轴子暗物质的直接搜寻实验,将国际上该领域的探测界限提升了至少50倍。研究成果日前发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。

粒子物理标准模型所描述的粒子和相互作用,仅占据了观测宇宙能量密度的5%。大一统理论、弦理论以及超维理论等诸多超越标准模型的理论,预言了轴子这种暗物质的热门候选粒子。量子精密测量技术利用相干、关联和纠缠等特性,可以实现对微弱能级的超灵敏测量,为暗物质搜寻提供了变革性的手段。然而,由于轴子暗物质的信号极其微弱,极易被环境噪声和经典磁场的干扰信号所掩盖,因此仅有少数研究团队在这一质量范围开展过实验搜寻。

中国科学技术大学团队研究人员巧妙地利用了两个相距60毫米的极化原子系综,在轴子窗口内探测轴子暗物质诱导的自旋相关相互作用。研究人员在实验装置中以一个原子系综充当自旋传感器,另一个原子系综作为自旋源,为了提高原子系综核自旋的极化度或者探测灵敏度,他们在原子系综中混入碱金属,成功实现了对原子系综极化矢量信号高达145倍的放大,构建了一个超灵敏的轴子暗物质探测器。

然而,由于轴子暗物质信号极其微弱,经典磁场干扰可能成为高灵敏识别轴子信号的巨大挑战。为了克服这一挑战,研究人员精心设计了磁屏蔽系统,成功把经典磁场信号抑制了1010倍。此外,他们还采用了在引力波探测中广泛应用的最优滤波技术,最大限度地提高轴子暗物质信号的信噪比。尽管研究人员暂时未能发现轴子暗物质存在的直接证据,但他们仍在轴子窗口内给出了迄今为止最强的中子—中子耦合界限,创造了新的国际最佳纪录。

研究人员表示,这一成果不仅展示了量子精密测量技术在暗物质探测领域的巨大潜力,也为未来的相关研究奠定了坚实的基础。

关键词:暗物质,量子,精密测量,核自旋,科学家



本网转载内容出于更直观传递信息之目的。该内容版权归原作者所有,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如该内容涉及任何第三方合法权利,请点击投诉按钮,我们会及时反馈并处理完毕。
投诉
新闻中心
  • 快讯
  • 国内
  • 国际
  • 娱乐
  • 体育
点击加载更多>>>
点击加载更多>>>
点击加载更多>>>
点击加载更多>>>
点击加载更多>>>

关注东南网微信

扫码关注,了解福建

排行榜
  • 日排行
  • 周排行
  • 月排行
关于我们 | 广告服务 | 网站地图 | 网站公告
国新办发函[2001]232号 闽ICP备案号(闽ICP备05022042号) 互联网新闻信息服务许可证 编号:35120170001 网络文化经营许可证 闽网文〔2019〕3630-217号
信息网络传播视听节目许可(互联网视听节目服务/移动互联网视听节目服务)证号:1310572 广播电视节目制作经营许可证(闽)字第085号
网络出版服务许可证 (署)网出证(闽)字第018号 增值电信业务经营许可证 闽B2-20100029 互联网药品信息服务(闽)-经营性-2015-0001
福建日报报业集团拥有东南网采编人员所创作作品之版权,未经报业集团书面授权,不得转载、摘编或以其他方式使用和传播
职业道德监督、违法和不良信息举报电话:0591-87095403(工作日9:00-12:00、15:00-18:00) 举报邮箱:jubao@fjsen.com 福建省新闻道德委举报电话:0591-87275327