中评社北京11月12日电／据新华网报导，从中国科学技术大学获悉，该校中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华教授、江敏副教授等研究人员利用量子精密测量技术在“轴子窗口”内成功开展了轴子暗物质的直接搜寻实验，将国际上该领域的探测界限提升了至少50倍。研究成果日前发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。
粒子物理标准模型所描述的粒子和相互作用，仅占据了观测宇宙能量密度的5%。大一统理论、弦理论以及超维理论等诸多超越标准模型的理论，预言了轴子这种暗物质的热门候选粒子。量子精密测量技术利用相干、关联和纠缠等特性，可以实现对微弱能级的超灵敏测量，为暗物质搜寻提供了变革性的手段。然而，由于轴子暗物质的信号极其微弱，极易被环境噪声和经典磁场的干扰信号所掩盖，因此仅有少数研究团队在这一质量范围开展过实验搜寻。
中国科学技术大学团队研究人员巧妙地利用了两个相距60毫米的极化原子系综，在轴子窗口内探测轴子暗物质诱导的自旋相关相互作用。研究人员在实验装置中以一个原子系综充当自旋传感器，另一个原子系综作为自旋源，为了提高原子系综核自旋的极化度或者探测灵敏度，他们在原子系综中混入碱金属，成功实现了对原子系综极化矢量信号高达145倍的放大，构建了一个超灵敏的轴子暗物质探测器。 |
