在探索宇宙奥秘的征途中,中国科学技术大学的研究团队取得了突破性进展。该校彭新华教授与江敏副教授领衔的团队,成功利用量子精密测量技术,探测到了暗物质诱导的自旋相关相互作用,这一成果显著提升了国际探测界限,高达50倍以上。
宇宙中,我们能看见的物质仅占5%,其余95%均为难以捉摸的暗物质和暗能量。暗物质粒子因其不发光、不参与电磁相互作用,使得直接探测变得极为困难。然而,中科大科研团队通过创新方法,利用极化原子系综,在“轴子窗口”内实现了对轴子暗物质的探测。
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
为了实现这一目标,团队精心设计了磁屏蔽系统,将环境磁场信号抑制到极低的水平,并采用了最优滤波技术,以提高轴子信号的信噪比。这些创新技术的引入,使得团队能够在“轴子窗口”内给出迄今为止最强的中子—中子耦合界限。
美国印第安纳大学伯明顿分校的迈克尔·斯诺教授对此表示赞赏,认为该研究在引入磁放大技术和信号模板方面展现了独特的创新亮点,超越了国际先进水平。
彭新华教授表示,这一研究不仅提升了探测暗物质的可能性,还为核磁共振、深海探测等领域带来了潜在的技术应用前景。