科学家利用量子精密测量技术开展暗物质桌面式搜寻

中国科学院
384次浏览

中国科学技术大学教授彭新华和副教授江敏等在轴子暗物质探测方面取得进展。该研究利用量子精密测量技术在“轴子窗口”内开展了轴子暗物质的直接搜寻实验,将国际上的探测界限提升了至少50倍。近日,相关研究成果以New Constraints on Axion-Mediated Spin Interactions Using Magnetic Amplification为题,发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,并被选为编辑推荐文章。同时,美国物理学会Physics Viewpoint栏目刊发了美国印第安纳大学伯明顿分校教授Michael Snow撰写的题为Searching for Axions in Polarized Gas的专文评述。Rcu速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

近年来,有研究提出,一些特定理论模型预测轴子和Z'玻色子或存在于“轴子窗口”。而轴子暗物质的信号微弱,易被环境噪声和经典磁场的干扰信号掩盖,因此仅有少数团队在这一质量范围开展过实验搜寻。Rcu速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

该研究利用两个相距60毫米的极化129Xe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。实验装置中,一个129Xe原子系综充当自旋传感器,另一个129Xe原子系综作为自旋源。为了提高129Xe核自旋的极化度或探测灵敏度,研究在129Xe原子系综中混入碱金属Rb,实现了对129Xe极化矢量信号145倍放大,构建了超灵敏的轴子暗物质探测器。Rcu速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

实验中,对自旋源中的129Xe原子系综施加磁场脉冲,使129Xe原子的核自旋翻转90°,进而这些原子以特有的拉莫尔频率绕其极化轴进动。理论预期提出,这类进动的129Xe原子将通过轴子传递自旋相互作用至自旋传感器中的129Xe,从而产生潜在的轴子暗物质信号。为了捕捉这一微弱信号,研究利用激光探针监测129Xe传感器的极化状态,寻找可能揭示轴子暗物质存在的微小偏差。而轴子暗物质信号极其微弱,使得经典磁场干扰可能成为高灵敏识别轴子信号的挑战。为了克服这一挑战,研究设计了磁屏蔽系统,将经典磁场信号抑制了1010倍。同时,研究采用引力波探测应用的最优滤波技术,以最大限度地提高轴子暗物质信号的信噪比。尽管研究暂时未发现轴子暗物质存在的直接证据,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。Rcu速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

上述研究展示了量子精密测量技术在暗物质探测领域的潜力,为未来的相关研究奠定了基础。Rcu速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金委员会、中国科学院、中国博士后科学基金会等的支持。Rcu速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

论文链接Rcu速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

APS Physics Viewpoint报道链接Rcu速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

Rcu速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

(a)实验示意图;(b)实验约束的轴子暗物质界限Rcu速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

本文链接:http://m.sushuapos.com/show-12-408-0.html科学家利用量子精密测量技术开展暗物质桌面式搜寻

声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

奔驰与宝马合资公司正式落户北京朝阳区
3月4日,梅赛德斯-奔驰与宝马合资成立的北京逸安启新能源科技有限公司正式落户北京朝阳,将在中国市场运营超级充电网络。以北京朝阳为起点,双方将进一步拓展在中国市场的超级充电网络布局,以满足国内客户对充电服务日
聚焦两会|多位代表委员热议民营经济促进法立法:让民企吃下法治“定心丸”
21世纪经济报道 记者钟雨欣 郑雪 北京报道民营经济已经成为推动我国发展不可或缺的力量,成为创业就业的主要领域、技术创新的重要主体、国家税收的重要来源,在我国经济发展中发挥着重
专访全国政协常委宁吉喆:2024年我国物价有望回归正常水平,大力发展新质生产力会带来新机遇
21世纪经济报道记者 周潇枭 北京报道 3月5日,十四届全国人大二次会议在京开幕,
领克 07 EM-P 车型亮相:“首发独创”激光雕刻纹理、可选“深海蓝 + 白 灰调”风格
3 月 8 日消息,在目前正在进行的“领克07 EM-P车型全球首秀展示会上”,官方介绍了这款车型的内饰设计,号称采用“The Next Day”设计语言打造,口号为“原创,不模仿”。从外观来看,领克07换用领克08及领克06 EM-P“
专访全国人大代表、四川省工商联副主席王麒:建议加强法律监督,防止用刑事手段插手经济纠纷
21世纪经济报道记者 李果 北京报道全国人大代表、四川省工商联副主席王麒一直关注和关心民营经济发展。在2024年全国两会上,她就促进民营经济高质量发展提出了多条建议。在接受21世纪
聚焦两会丨专访全国人大代表、温州医科大学校长李校堃:提升老龄化社会生活质量,支持康复医学设一级学科
21世纪经济报道记者柳宁馨,实习生徐翌轩 北京报道今年的全国两会,养老和健康依然是热门话题。3月5日,国务院总理李强作政府工作报告,其中提到加强健康、养老等民生科技研发应用,深入开展

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣