新華社合肥11月23日電（記者 徐海濤）近期,，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)彭新華教授研究組與德國科學(xué)家合作開發(fā)出一種新型超靈敏量子精密測量技術(shù)，并用于暗物質(zhì)的實驗直接搜尋,，實驗結(jié)果比先前國際最好水平提升至少5個數(shù)量級,。國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·物理學(xué)》日前發(fā)表了該成果。
       在宇宙物質(zhì)質(zhì)量中,，普通物質(zhì)約占15%,，其余85%都是暗物質(zhì)。為了尋找這些神秘的暗物質(zhì)粒子,，全球多個國家啟動實驗探測計劃,，但迄今為止還沒有找到暗物質(zhì)存在的直接證據(jù)。
       近期,，中科大彭新華教授研究組利用氣態(tài)氙和銣原子混合蒸氣室,，發(fā)明了具有超高靈敏度的新型核自旋量子測量技術(shù)，實現(xiàn)了新型核自旋磁傳感器,。該技術(shù)利用激光先極化銣原子蒸氣,，再利用銣與氣態(tài)氙原子的自旋交換碰撞，從而將氙原子的核自旋極化,。
       基于新的物理機制,，研究人員進一步設(shè)計出磁場量子放大器，將原子磁力計的磁探測靈敏度提高了100倍,。理論預(yù)測,，暗物質(zhì)與原子核會發(fā)生極微弱的相互作用，這種相互作用相當于在原子核自旋上施加一個微小磁場——贗磁場,，利用超靈敏磁場探測裝置可以檢驗贗磁場,，以此尋找暗物質(zhì)粒子存在的跡象。
       彭新華教授研究組利用自旋放大器，放大暗物質(zhì)產(chǎn)生的贗磁場,，大大提高了暗物質(zhì)的搜尋靈敏度，并完成了feV-peV低能區(qū)暗物質(zhì)的實驗直接搜尋,，實驗結(jié)果比先前國際最好水平提升至少5個數(shù)量級,。相比傳統(tǒng)的大型暗物質(zhì)科學(xué)裝置，該設(shè)備只需日常桌面尺寸的空間布局,。
       據(jù)介紹,，這一成果展示了量子精密測量技術(shù)與暗物質(zhì)探測的交叉融合，有望推動宇宙天文學(xué),、粒子物理學(xué)和原子分子物理學(xué)等多個基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展,。