La Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) está utilizando técnicas de medición cuántica de precisión para buscar nuevas interacciones que involucran violación de paridad

El profesor Peng Xinhua y el investigador asociado Jiang Min, junto con el Laboratorio Clave de Resonancia Magnética Microscópica de la Academia China de Ciencias, han logrado avances significativos en el campo de la medición de precisión cuántica y la investigación de fenómenos más allá del modelo estándar. Han realizado un examen altamente sensible de interacciones que violan la paridad más allá del modelo estándar utilizando su propia tecnología de amplificación de espín cuántico desarrollada. Los resultados experimentales han mejorado los registros internacionales en al menos cinco órdenes de magnitud, llenando vacíos en las observaciones astronómicas existentes.

Los sensores cuánticos, como los magnetómetros atómicos y los relojes atómicos, han llenado el vacío de detección para partículas candidatas de materia oscura ultraligera que escapan a los dispositivos de alta energía. Sin embargo, debido a las interacciones extremadamente débiles de estas nuevas partículas con partículas dentro del modelo estándar, hay una necesidad urgente de un sensor cuántico de alta sensibilidad para investigar nueva física más allá del modelo estándar. El grupo de investigación del profesor Peng Xinhua ha desarrollado la tecnología de amplificación de espín cuántico. En contraste con otras técnicas de resonancia aplicadas en la búsqueda de nueva física, los átomos de rubidio dentro del amplificador de espín cuántico actúan como magnetómetros incrustados, permitiendo la polarización continua y mediciones in situ de los átomos de xenon, un gas noble.

Este experimento involucra dos cámaras de gas atómico: una que utiliza átomos de xenón como sensores de giro, y la otra que emplea átomos de metal alcalino de rubidio como fuente de giro. Los átomos de metal alcalino en la fuente de giro se polarizan mediante bombeo láser hasta aproximadamente 10^14 giros de electrones y se polarizan intermitentemente por la luz de bombeo, generando un campo anómalo oscilatorio alternativo que actúa sobre el sensor cuántico de giro y es amplificado y detectado posteriormente.