中國(guó)科學(xué)家用量子搜尋暗物質(zhì)獲重要進(jìn)展
更新時(shí)間：2024/11/13 15:27:12 來(lái)源：新華社CNML文字
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新華社合肥11月12日電（記者徐海濤,、陳諾）記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校彭新華教授,、江敏副教授等人利用量子精密測(cè)量技術(shù)探測(cè)暗物質(zhì)誘導(dǎo)的自旋相關(guān)相互作用,，將此前國(guó)際上的探測(cè)界限提升50倍以上。國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》日前刊發(fā)了該成果,。
在我們的世界,，日月星輝乃至自然萬(wàn)物等所有“看得見(jiàn)”的東西，僅占宇宙質(zhì)量的5%,，另外的95%是看不見(jiàn)的暗物質(zhì)和暗能量,。找到暗物質(zhì)，將會(huì)帶來(lái)物理學(xué)的革命性突破,，讓人類更好地理解宇宙,。然而暗物質(zhì)粒子不發(fā)光、不參與電磁相互作用,，無(wú)法用任何光學(xué)或電磁觀測(cè)設(shè)備直接“看”到,。如何探測(cè)到“暗粒子”,，是國(guó)際物理學(xué)研究的重大課題。
軸子是可能構(gòu)成暗物質(zhì)的熱門假想粒子之一,。近期,，利用量子精密測(cè)量技術(shù)對(duì)微弱能級(jí)的超靈敏測(cè)量，中科大科研團(tuán)隊(duì)巧妙利用兩個(gè)相距60毫米的極化原子系綜,，在“軸子窗口”內(nèi)探測(cè)軸子暗物質(zhì)誘導(dǎo)的自旋相關(guān)相互作用,。為此，科研人員精心設(shè)計(jì)磁屏蔽系統(tǒng),，成功把環(huán)境的經(jīng)典磁場(chǎng)信號(hào)抑制減弱為一百億分之一,，還采用在引力波探測(cè)中廣泛應(yīng)用的最優(yōu)濾波技術(shù)，以最大限度提高軸子信號(hào)的信噪比,。
通過(guò)一系列創(chuàng)新,，科研團(tuán)隊(duì)在“軸子窗口”內(nèi)給出了迄今為止最強(qiáng)的中子—中子耦合界限，將此前國(guó)際上的探測(cè)界限提升50倍以上,。美國(guó)印第安納大學(xué)伯明頓分校教授邁克爾·斯諾評(píng)論認(rèn)為,，這項(xiàng)研究的獨(dú)特亮點(diǎn)在于創(chuàng)新性引入兩種新技術(shù)——磁放大技術(shù)和信號(hào)模板，超越了國(guó)際先進(jìn)水平,。
“我們的研究通過(guò)提升探測(cè)精度和范圍,，進(jìn)而提升了尋找到‘暗粒子’的可能�,！迸硇氯A教授說(shuō),。此外，這項(xiàng)研究發(fā)展的技術(shù)具有遠(yuǎn)景的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,，比如通過(guò)提高核磁共振的精度來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療,，以及開(kāi)展更為精密的深海探測(cè)等。
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新華社合肥11月12日電（記者徐海濤、陳諾）記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,，該校彭新華教授,、江敏副教授等人利用量子精密測(cè)量技術(shù)探測(cè)暗物質(zhì)誘導(dǎo)的自旋相關(guān)相互作用，將此前國(guó)際上的探測(cè)界限提升50倍以上,。國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》日前刊發(fā)了該成果,。
在我們的世界，日月星輝乃至自然萬(wàn)物等所有“看得見(jiàn)”的東西,，僅占宇宙質(zhì)量的5%,，另外的95%是看不見(jiàn)的暗物質(zhì)和暗能量。找到暗物質(zhì),，將會(huì)帶來(lái)物理學(xué)的革命性突破,，讓人類更好地理解宇宙。然而暗物質(zhì)粒子不發(fā)光,、不參與電磁相互作用,，無(wú)法用任何光學(xué)或電磁觀測(cè)設(shè)備直接“看”到,。如何探測(cè)到“暗粒子”，是國(guó)際物理學(xué)研究的重大課題,。
軸子是可能構(gòu)成暗物質(zhì)的熱門假想粒子之一,。近期，利用量子精密測(cè)量技術(shù)對(duì)微弱能級(jí)的超靈敏測(cè)量,，中科大科研團(tuán)隊(duì)巧妙利用兩個(gè)相距60毫米的極化原子系綜,，在“軸子窗口”內(nèi)探測(cè)軸子暗物質(zhì)誘導(dǎo)的自旋相關(guān)相互作用。為此,，科研人員精心設(shè)計(jì)磁屏蔽系統(tǒng),，成功把環(huán)境的經(jīng)典磁場(chǎng)信號(hào)抑制減弱為一百億分之一，還采用在引力波探測(cè)中廣泛應(yīng)用的最優(yōu)濾波技術(shù),，以最大限度提高軸子信號(hào)的信噪比,。
通過(guò)一系列創(chuàng)新，科研團(tuán)隊(duì)在“軸子窗口”內(nèi)給出了迄今為止最強(qiáng)的中子—中子耦合界限,，將此前國(guó)際上的探測(cè)界限提升50倍以上,。美國(guó)印第安納大學(xué)伯明頓分校教授邁克爾·斯諾評(píng)論認(rèn)為，這項(xiàng)研究的獨(dú)特亮點(diǎn)在于創(chuàng)新性引入兩種新技術(shù)——磁放大技術(shù)和信號(hào)模板,，超越了國(guó)際先進(jìn)水平,。
“我們的研究通過(guò)提升探測(cè)精度和范圍，進(jìn)而提升了尋找到‘暗粒子’的可能,�,！迸硇氯A教授說(shuō)。此外,，這項(xiàng)研究發(fā)展的技術(shù)具有遠(yuǎn)景的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,，比如通過(guò)提高核磁共振的精度來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療，以及開(kāi)展更為精密的深海探測(cè)等,。
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