Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc (USTC) đang sử dụng các kỹ thuật đo lường chính xác lượng tử để tìm kiếm các tương tác mới liên quan đến vi phạm tính chẵn lẻ

Giáo sư Peng Tân Hoa Xã và Phó nhà nghiên cứu Jiang Min, cùng với Key Phòng thí nghiệm cộng hưởng từ vi mô tại Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, đã có những bước tiến đáng kể trong lĩnh vực đo lường chính xác lượng tử và việc điều tra các hiện tượng vượt ra ngoài mô hình tiêu chuẩn. Họ đã đạt được một việc kiểm tra rất nhạy cảm về các tương tác vi phạm tính chẵn lẻ ngoài phạm vi mô hình chuẩn sử dụng công nghệ khuếch đại spin lượng tử do họ tự phát triển. Kết quả thực nghiệm đã cải thiện kỷ lục quốc tế ít nhất XNUMX lần bậc độ lớn, lấp đầy khoảng trống trong các quan sát thiên văn hiện có.

Các cảm biến lượng tử như từ kế nguyên tử và đồng hồ nguyên tử đã lấp đầy khoảng cách phát hiện các hạt ứng cử viên của vật chất tối siêu nhẹ trốn tránh các thiết bị năng lượng cao. Tuy nhiên, do sự tương tác rất yếu của chúng các hạt mới với các hạt trong mô hình chuẩn, có một nhu cầu cấp thiết cho một cảm biến lượng tử có độ nhạy cao để nghiên cứu vật lý mới ngoài phạm vi mẫu tiêu chuẩn. Nhóm nghiên cứu của giáo sư Peng Tân Hoa Xã đã phát triển lượng tử Công nghệ khuếch đại spin Ngược lại với các kỹ thuật cộng hưởng khác được áp dụng để tìm kiếm vật lý mới, các nguyên tử rubidium trong bộ khuếch đại spin lượng tử đóng vai trò như từ kế nhúng, cho phép phân cực liên tục và tại chỗ phép đo nguyên tử xenon, một loại khí trơ.

Thí nghiệm này bao gồm hai buồng khí nguyên tử: một sử dụng nguyên tử xenon làm cảm biến quay và loại còn lại sử dụng các nguyên tử kim loại kiềm rubidium làm cảm biến quay nguồn. Các nguyên tử kim loại kiềm trong nguồn spin bị phân cực bằng cách bơm laser tới khoảng 10^14 spin electron và bị phân cực gián đoạn bởi quá trình bơm ánh sáng, tạo ra một trường dị thường dao động xen kẽ tác động lên cảm biến spin lượng tử và được khuếch đại và phát hiện thêm.