宇宙里那些咱们看不着的东西多着呢,能看见的其实才占4.9% ,剩下那26.8% 都

咱们的科研团队搞出了个大动静,建成了国际上第一个核自旋量子传感网络,这给暗物质探测又打开了一扇新门。你想啊,宇宙里那些咱们看不着的东西多着呢,能看见的其实才占4.9%,剩下那26.8%都是暗物质,这到底是啥玩意儿还是个谜呢。 中国科学技术大学的彭新华教授还有江敏教授带着团队在《自然》杂志上发了文章,宣布他们成功弄出了这个基于原子核自旋的量子传感网络。这研究的意义可大了,它不光是突破了技术瓶颈,关键是解决了怎么去抓住那些很难找的信号。 他们主要盯着轴子这个暗物质候选粒子看。轴子可能会形成一些特殊的结构,像拓扑缺陷这样的,当这些结构穿过地球的时候,就会产生一些特别微弱、一晃就没的信号。为了把这个信号“延长”,还有让它变得更容易分辨,团队发明了一套技术,通过量子相干态存储和他们自己研发的量子放大技术,硬是把本来只有微秒级的信号给放大了百倍,还能坚持一分钟。这就让探测的灵敏度一下子提升了四个数量级。 更绝的是,他们没再像以前那样只守着一个点看了。这次直接在合肥和杭州之间拉了条长线,在长达320公里的距离里安了五台他们自己造的传感器。这就形成了一个城际量子传感网络。这个网络用卫星来控制时间同步,大家一起合作分辨信号。一旦有动静出现,不同位置的传感器记录到的时间和相位不一样,再用三维拟合算法一折腾,就能把那些乱七八糟的环境噪音给压下去。 用这个网络连续观察了两个月没发现啥大动静(统计上不显著),但这个“没发现”本身就很值钱。在轴子质量从10皮电子伏特到0.2微电子伏特这么宽的范围内,给出了目前最严格的实验室上限限制。特别是在84皮电子伏特附近,比那个著名的超新星SN1987A的观测结果还要高出40倍。这就证明地面上的精密实验现在已经能去探索一些天文学家很难碰得着的物理区域了。 这种网络化的探测方式以后也能用在找轴子星、宇宙弦这些奇怪的现象上。未来还能跟引力波天文台这类大家伙连起来形成多信使网络。要是以后碰到双黑洞合并这种事放出来的轴子辐射信号,这个网络就能帮我们抓到它。 从原理到系统再到城际组网,这事儿充分展示了咱们国家在量子科技和基础物理前沿交叉领域的原创能力和干活的实力。接下来他们还打算通过全球组网、往天上放探测器这些招数,争取再把灵敏度提万倍以上。 正如国际上那些评审专家说的那样:“这个工作给大家提供了一个及时又强大的工具”,也算是为人类认识宇宙的征途点亮了一盏属于中国的量子之灯。