提升至少50倍!中國科學家成功開展→

11日,據中國科學技術大學消息,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,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《物理研究快報》上。

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。在實驗裝置中,以一個原子系綜充當自旋傳感器,另一個原子系綜作爲自旋源。爲了提高原子系綜覈自旋的極化度或者探測靈敏度,研究人員在原子系綜中混入鹼金屬,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。

然而,由於軸子暗物質信號極其微弱,經典磁場干擾可能成爲高靈敏識別軸子信號的巨大挑戰。爲了克服這一挑戰,研究人員精心設計了磁屏蔽系統,成功把經典磁場信號抑制了10的10次方倍。此外,他們還採用了在引力波探測中廣泛應用的最優濾波技術,最大限度地提高軸子暗物質信號的信噪比。儘管研究人員暫時未能發現軸子暗物質存在的直接證據,但他們仍在軸子窗口內給出了迄今爲止最強的中子-中子耦合界限,創造了新的國際最佳紀錄。

來源| 科技日報

責編| 袁丹丹編輯| 顧盼

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