在宇宙布下“监听系统”！我国新增量子神器

据中国科学技术大学网站消息，该校彭新华教授和江敏教授团队革新了核自旋量子精密测量技术，成功 搭建国际首个基于原子核自旋的量子传感网络，如同布下宇宙信号"监听系统"，让暗物质探测灵敏度实 现质的飞跃，为解开这一宇宙之谜提供了全新路径。相关成果1月29日发表于学术期刊《自然》。 轴子是当前理论动机最强的暗物质候选粒子之一，其构成的场在宇宙早期相变中可能产生拓扑缺陷 （topological defect）——这是一种类似宇宙弦或畴壁的、具有稳定结构的宏观"褶皱"。当这种结构穿 越地球时，会与地面上部署探测器中的原子核自旋发生相互作用产生旋转信号。然而，由于信号极其微 弱且持续时间短，这对探测技术提出了极高要求。 研究团队创新性地发展了核自旋量子精密测量技术，原理性突破了惰性气体原子（129Xe）核自旋对瞬 时信号的响应探测难题，将微秒级别的暗物质拓扑缺陷结构信号"存储"到接近分钟级别的核自旋相干态 中，同时结合自主提出的核自旋量子放大技术，将微弱信号放大了至少100倍，自旋旋转探测灵敏度达 到约1微弧度，相比之前实验室探测技术，其灵敏度提高约4个量级。 图A：宇宙构成成分图； 图B：基于城际量子传感网络的暗物质搜 ...