化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問更便捷
量子精密測量技術(shù)獲突破 中科大開展暗物質(zhì)搜尋工作
2024年11月12日 14:22:17
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：5074
量子相干性是量子力學(xué)中的一個(gè)重要概念，它描述了量子系統(tǒng)中粒子之間的相互作用和干涉效應(yīng)。在量子世界中，粒子的狀態(tài)可以用波函數(shù)來描述，而量子相干性指的就是這些波函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)和相互作用。簡單來說，它反映了量子系統(tǒng)中不同狀態(tài)之間的協(xié)同和同步程度。而在實(shí)際應(yīng)用中，，局部噪聲和磁場不均勻性等不利因素都會(huì)影響量子系統(tǒng)的相干性，從而減少相干時(shí)間，影響到量子精密測量的精準(zhǔn)性。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】量子精密測量旨在利用量子資源和效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)超越經(jīng)典方法的測量精度，是原子物理、物理光學(xué)、電子技術(shù)、控制技術(shù)等多學(xué)科交叉融合的綜合技術(shù)。今年9月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)中國科學(xué)院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室彭新華教授、江敏副教授團(tuán)隊(duì)曾在該領(lǐng)域收獲了重要突破，成功制備出具有協(xié)同效應(yīng)的原子核自旋，使核自旋相干時(shí)間延長到9分鐘，并觀測到協(xié)同自旋對極弱磁場的量子放大現(xiàn)象。
量子相干性是量子力學(xué)中的一個(gè)重要概念，它描述了量子系統(tǒng)中粒子之間的相互作用和干涉效應(yīng)。在量子世界中，粒子的狀態(tài)可以用波函數(shù)來描述，而量子相干性指的就是這些波函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)和相互作用。簡單來說，它反映了量子系統(tǒng)中不同狀態(tài)之間的協(xié)同和同步程度。而在實(shí)際應(yīng)用中，，局部噪聲和磁場不均勻性等不利因素都會(huì)影響量子系統(tǒng)的相干性，從而減少相干時(shí)間，影響到量子精密測量的精準(zhǔn)性。
彭新華教授、江敏副教授團(tuán)隊(duì)提出的基于協(xié)同自旋的量子相干增強(qiáng)技術(shù)則解決了這一難題。協(xié)同自旋之間存在一定的關(guān)聯(lián)性，能夠相互感知這使得單個(gè)核自旋可以根據(jù)集體的狀態(tài)校正自身的相位誤差，最終達(dá)到增強(qiáng)自旋相干時(shí)間的效果。而實(shí)驗(yàn)結(jié)果則表明，該技術(shù)能將核自旋的相干時(shí)間從約30秒延長到約540秒。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步推進(jìn)，成功將磁場測量的靈敏度突破了堿金屬原子的標(biāo)準(zhǔn)量子極限。
而就在這個(gè)月11日，彭新華教授、江敏副教授團(tuán)隊(duì)再次獲得了新的突破，團(tuán)隊(duì)成功利用量子精密測量技術(shù)在軸子暗物質(zhì)探測方面取得重要進(jìn)展，成功在“軸子窗口”內(nèi)開展了軸子暗物質(zhì)的直接搜尋實(shí)驗(yàn)，將國際上的探測界限提升了至少50倍。
據(jù)悉，在此次工作中，研究人員利用了兩個(gè)相距60毫米的極化氙-129原子系綜，在軸子窗口內(nèi)探測軸子暗物質(zhì)誘導(dǎo)的自旋相關(guān)相互作用，其中一個(gè)作為自旋傳感器，另一個(gè)作為自旋源。與此同時(shí)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(nèi)混入堿金屬Rb，成功實(shí)現(xiàn)了對原子系綜極化矢量信號高達(dá)145倍的放大，構(gòu)建了一個(gè)超靈敏的軸子暗物質(zhì)探測器。
此外研究人員還設(shè)計(jì)了磁屏蔽系統(tǒng)來抑制磁場信號的干擾，采用最優(yōu)濾波技術(shù)來提高軸子暗物質(zhì)信號的信噪比。根據(jù)中科大新聞網(wǎng)報(bào)道內(nèi)容顯示，該團(tuán)隊(duì)最終成功在軸子窗口內(nèi)給出了迄今為止最強(qiáng)的中子-中子耦合界限，創(chuàng)造了新的國際最佳紀(jì)錄，展現(xiàn)出量子精密測量技術(shù)在暗物質(zhì)探測領(lǐng)域的巨大潛力。
目前關(guān)于協(xié)同量子精密測量技術(shù)以及利用量子精密測量技術(shù)開展暗物質(zhì)搜尋工作的相關(guān)成果，均已發(fā)表于《物理評論快報(bào)(Physical Review Letters)》上。
(參考資料來源：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)新聞）
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
兩部門發(fā)文深化新能源上網(wǎng)電價(jià)市場化改革
近日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于深化新能源上網(wǎng)電價(jià)市場化改革 促進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》（發(fā)改價(jià)格〔2025〕1...2025-02-10 14:12:18 -
西林瓶洗烘灌軋聯(lián)動(dòng)線（帶隔離器）中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：西林瓶洗烘灌軋聯(lián)動(dòng)線（帶隔離器），項(xiàng)目編號：0625-244024006016，招標(biāo)范圍：西林瓶洗烘灌軋聯(lián)動(dòng)線（帶隔離器...2025-01-21 11:36:13 -
完善數(shù)據(jù)流通安全治理 六部門發(fā)文！
為推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展和高水平安全良性互動(dòng)，國家發(fā)展改革委、國家數(shù)據(jù)局等6部門近日印發(fā)《關(guān)于完善數(shù)據(jù)流通安全治理 更好促進(jìn)數(shù)據(jù)要素市場化...2025-01-16 15:16:41 -
國家能源局公布第四批能源領(lǐng)域首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備名單
根據(jù)各有關(guān)單位申請，組織專家評審和公示，確定77項(xiàng)技術(shù)裝備為第四批能源領(lǐng)域首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備。2025-01-14 14:04:46 -
強(qiáng)脈沖光與激光系統(tǒng)中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：慈溪市皮膚病防治站醫(yī)療設(shè)備采購項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：0655-2441NIT1022N，招標(biāo)范圍：強(qiáng)脈沖光與激光系統(tǒng) 1臺(tái)，招...2025-01-13 14:55:11 -
國家發(fā)改委和能源局印發(fā)新《方案》優(yōu)化電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力
為了進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和調(diào)用水平，支撐新能源消納利用，國家發(fā)展改革委、國家能源局于近日印發(fā)了《電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力優(yōu)化專項(xiàng)行動(dòng)...2025-01-08 14:06:35
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
