中評社北京11月12日電／據新華網報導，從中國科學技術大學獲悉，該校中國科學院微觀磁共振重點實驗室彭新華教授、江敏副教授等研究人員利用量子精密測量技術在“軸子窗口”內成功開展了軸子暗物質的直接搜尋實驗，將國際上該領域的探測界限提升了至少50倍。研究成果日前發表在國際學術期刊《物理評論快報》上。
粒子物理標準模型所描述的粒子和相互作用，僅占據了觀測宇宙能量密度的5%。大一統理論、弦理論以及超維理論等諸多超越標準模型的理論，預言了軸子這種暗物質的熱門候選粒子。量子精密測量技術利用相幹、關聯和糾纏等特性，可以實現對微弱能級的超靈敏測量，為暗物質搜尋提供了變革性的手段。然而，由於軸子暗物質的信號極其微弱，極易被環境噪聲和經典磁場的干擾信號所掩蓋，因此僅有少數研究團隊在這一質量範圍開展過實驗搜尋。
中國科學技術大學團隊研究人員巧妙地利用了兩個相距60毫米的極化原子系綜，在軸子窗口內探測軸子暗物質誘導的自旋相關相互作用。研究人員在實驗裝置中以一個原子系綜充當自旋傳感器，另一個原子系綜作為自旋源，為了提高原子系綜核自旋的極化度或者探測靈敏度，他們在原子系綜中混入碱金屬，成功實現了對原子系綜極化矢量信號高達145倍的放大，構建了一個超靈敏的軸子暗物質探測器。 |
