中国科学技术大学的研究团队在暗物质探测领域取得了重大突破。该校的彭新华教授和江敏副教授领导的研究小组,利用量子精密测量技术,成功探测到了暗物质诱导的自旋相关相互作用,这一成果将国际上的探测界限提升了50倍以上,并在国际知名学术期刊《物理评论快报》上发表。
在宇宙的构成中,我们能看到的物质仅占5%,而剩下的95%则是由暗物质和暗能量构成。尽管暗物质粒子不发光、不参与电磁相互作用,无法直接观测,但其对物理学的重要性不言而喻。找到暗物质,将是物理学领域的一次革命性突破。
研究团队利用量子精密测量技术,巧妙设计了实验,使用两个相距60毫米的极化原子系综,在“轴子窗口”内探测轴子暗物质。他们不仅精心设计了磁屏蔽系统,还采用了最优滤波技术,以提高轴子信号的信噪比。
通过一系列创新,研究团队在“轴子窗口”内给出了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,认为该研究的亮点在于引入了磁放大技术和信号模板。
彭新华教授表示,这项研究不仅提升了探测精度和范围,增加了找到“暗粒子”的可能性,而且其技术还具有实际应用的潜力,如提高核磁共振的精度,实现精准医疗,以及开展更为精密的深海探测等。