2021中科大发布新成果,量子精密测量技术
记者近日从中国科学技术大学获悉:该校彭新华教授研究组与德国科学家合作开发出一种新型超灵敏量子精密测量技术,用于暗物质的实验直接搜寻,实验结果比先前的国际最好水平提升至少5个数量级。相关成果日前在线发表于国际期刊《自然·物理学》。
在宇宙物质质量组成中暗物质约占85%,然而迄今为止还没有找到暗物质存在的直接证据。彭新华研究组利用气态氙和铷原子混合蒸气室,发明了具有超高灵敏度的新型核自旋量子测量技术,实现了新型核自旋磁传感器。该技术利用激光先极化铷原子蒸气,再利用铷与气态氙原子的自旋交换碰撞,从而将氙原子的核自旋极化。基于该物理机制,研究人员设计出磁场量子放大器,并将这台自旋放大器与团队已发展的原子磁力计相结合,将原子磁力计的磁探测灵敏度提高了100倍。
理论预测,暗物质与原子核会发生极微弱的相互作用,这种相互作用相当于在原子核自旋上施加一个微小磁场——“赝磁场”。利用超灵敏磁场探测装置可以检验这一微小的“赝磁场”,以此来寻找暗物质粒子存在的迹象。彭新华研究组利用自旋放大器来放大暗物质产生的“赝磁场”,大大提高了暗物质的搜寻灵敏度。相比传统大型暗物质科学装置,该设备只需要桌面尺寸的空间布局。
这一成果充分展示了量子精密测量技术与暗物质探测的交叉融合,有望推动宇宙天文学、粒子物理学和原子分子物理学等多个基础学科的发展。
推荐文章
- jdd-nft.jd.com(元宇宙、NFT、量子计算……2021 JDD大会京东要玩出什么新花样?
科技进步是人类利益的源泉最大公约数。在当前的数字浪潮中,如何使科学技术更好地为人类更好的生活服务,需要科技企业和其他社会各方的共同探索。像京东集团最高级别的技术活动,年度JD发现-JD。组件对象模型全球科技探险家(JDD)将于2021年11...
- 中科院响应碳中和政策(碳中和最新消息)
新京报(记者张璐)中关村论坛碳峰碳中和技术论坛于9月26日举行。中国科学院大气研究所碳中和中心主任刘毅在接受新京报专访时说,碳中和途径不仅应着眼于减排措施,更应考虑人为和自然。碳汇协调发展。他建议将天地一体化观测和地球系统预测结合起来进行综...
- 比特币病毒寿命(比特币病毒怎么解决的)
最近在中关村论坛上,北京量子信息科学研究院长寿命超导量子比特芯片的最新成果已经发布,并已成功制造超导性量子比特的退相干时间达到503微秒,创造了新的世界纪录。有趣的是,由于这项成就的标题是长寿,一些公众人士带着极大的兴趣站出来,认为它可以通...