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时事
2024-11-14 17:05
陕西
中国科学家用量子搜寻暗物质获重要进展
记者从中国科学技术大学获悉,该校彭新华教授、江敏副教授等人
利用量子精密测量技术探测暗物质诱导的自旋相关相互作用,将此前国际上的探测界限提升50倍以上
。国际知名学术期刊《物理评论快报》日前刊发了该成果。
在我们的世界,日月星辉乃至自然万物等所有“看得见”的东西,仅占宇宙质量的5%,另外的95%是看不见的暗物质和暗能量。找到暗物质,将会带来物理学的革命性突破,让人类更好地理解宇宙。然而暗物质粒子不发光、不参与电磁相互作用,无法用任何光学或电磁观测设备直接“看”到。如何探测到“暗粒子”,是国际物理学研究的重大课题。
轴子是可能构成暗物质的热门假想粒子之一。近期,利用量子精密测量技术对微弱能级的超灵敏测量,中科大科研团队巧妙利用两个相距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。为此,科研人员精心设计磁屏蔽系统,成功把环境的经典磁场信号抑制减弱为一百亿分之一,还采用在引力波探测中广泛应用的最优滤波技术,以最大限度提高轴子信号的信噪比。
利用量子精密测量技术探测轴子暗物质诱导的自旋相互作用图。(科研团队供图)
通过一系列创新,科研团队在“轴子窗口”内给出了迄今为止最强的中子—中子耦合界限,将此前国际上的探测界限提升50倍以上。美国印第安纳大学伯明顿分校教授迈克尔·斯诺评论认为,这项研究的独特亮点在于创新性引入两种新技术——磁放大技术和信号模板,超越了国际先进水平。
“我们的研究通过提升探测精度和范围,进而提升了寻找到‘暗粒子’的可能。”
彭新华教授说。此外,这项研究发展的技术具有远景的实际应用价值,比如通过提高核磁共振的精度来实现精准医疗,以及开展更为精密的深海探测等。
来源:
新华社
新媒体编辑:田晓夏
审核:
周杰 李彤
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyODA3OTE2Nw==&mid=2651248892&idx=1&sn=fa72c986e9880254ea0731670eb19988
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