化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
量子精密測量技術獲突破 中科大開展暗物質搜尋工作
2024年11月12日 14:22:17
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5225
量子相干性是量子力學中的一個重要概念，它描述了量子系統中粒子之間的相互作用和干涉效應。在量子世界中，粒子的狀態可以用波函數來描述，而量子相干性指的就是這些波函數之間的關聯和相互作用。簡單來說，它反映了量子系統中不同狀態之間的協同和同步程度。而在實際應用中，，局部噪聲和磁場不均勻性等不利因素都會影響量子系統的相干性，從而減少相干時間，影響到量子精密測量的精準性。
【化工儀器網 行業百態】量子精密測量旨在利用量子資源和效應，實現超越經典方法的測量精度，是原子物理、物理光學、電子技術、控制技術等多學科交叉融合的綜合技術。今年9月，中國科學技術大學中國科學院微觀磁共振重點實驗室彭新華教授、江敏副教授團隊曾在該領域收獲了重要突破，成功制備出具有協同效應的原子核自旋，使核自旋相干時間延長到9分鐘，并觀測到協同自旋對極弱磁場的量子放大現象。
量子相干性是量子力學中的一個重要概念，它描述了量子系統中粒子之間的相互作用和干涉效應。在量子世界中，粒子的狀態可以用波函數來描述，而量子相干性指的就是這些波函數之間的關聯和相互作用。簡單來說，它反映了量子系統中不同狀態之間的協同和同步程度。而在實際應用中，，局部噪聲和磁場不均勻性等不利因素都會影響量子系統的相干性，從而減少相干時間，影響到量子精密測量的精準性。
彭新華教授、江敏副教授團隊提出的基于協同自旋的量子相干增強技術則解決了這一難題。協同自旋之間存在一定的關聯性，能夠相互感知這使得單個核自旋可以根據集體的狀態校正自身的相位誤差，最終達到增強自旋相干時間的效果。而實驗結果則表明，該技術能將核自旋的相干時間從約30秒延長到約540秒。在此基礎上進一步推進，成功將磁場測量的靈敏度突破了堿金屬原子的標準量子極限。
而就在這個月11日，彭新華教授、江敏副教授團隊再次獲得了新的突破，團隊成功利用量子精密測量技術在軸子暗物質探測方面取得重要進展，成功在“軸子窗口”內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。
據悉，在此次工作中，研究人員利用了兩個相距60毫米的極化氙-129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，其中一個作為自旋傳感器，另一個作為自旋源。與此同時為了提高自旋的極化度或者探測靈敏度，研究人員在氙-129原子系綜內混入堿金屬Rb，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。
此外研究人員還設計了磁屏蔽系統來抑制磁場信號的干擾，采用最優濾波技術來提高軸子暗物質信號的信噪比。根據中科大新聞網報道內容顯示，該團隊最終成功在軸子窗口內給出了迄今為止最強的中子-中子耦合界限，創造了新的國際最佳紀錄，展現出量子精密測量技術在暗物質探測領域的巨大潛力。
目前關于協同量子精密測量技術以及利用量子精密測量技術開展暗物質搜尋工作的相關成果，均已發表于《物理評論快報(Physical Review Letters)》上。
(參考資料來源：中國科學技術大學新聞）
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
項目名稱：中國科學院上海應用物理研究所電磁超聲檢測系統,項目編號：0613-254025123169,招標范圍：電磁超聲檢測系統,...2025-07-30 15:11:27
-
國家能源局根據《能源標準化管理辦法》及其實施細則有關要求，就2025年能源領域擬立項行業標準制修訂計劃及外文版翻譯計劃公開征求意見...2025-07-29 16:17:53
-
2008年，新一代的《中國區域地質志》撰寫工作由自然資源部中國地質調查局組織實施。7月28日，新一代《中國區域地質志》經過多年的努...2025-07-29 16:09:38
-
在江蘇蘇州常熟，占地13平方公里的“中國聲谷”正開展聲學技術研究，構建全鏈條創新生態，賦能聲學產業升級。2025-07-24 16:53:47
-
由我國牽頭制定的國際標準《道路車輛 自動駕駛系統測試場景 場景評價與測試用例生成》(ISO 34505)正式發布，規定了自動駕駛系...2025-07-23 14:39:44
-
近日，我國墾利10-2油田群開發項目(一期)成功投產，標志著我國海上最大規模淺層巖性油田正式進入生產階段，將為中國海油渤海油田年內...2025-07-22 16:03:44
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
