“量子神器”让我们更精准捕捉到轴子的信号

中国科学技术大学团队搞出来个大新闻,在北京时间29日,他们联合潘建伟院士、彭新华教授、江敏教授等在中国科学院量子信息重点实验室的支持下,成功搭建了全球第一个原子核自旋量子传感网络,把暗物质探测的精度给提了上去,突破了不少技术难关。这个网络把暗物质探测给弄成了一套“量子神器”,这个“神器”让我们能够更精准地捕捉到轴子的信号。这个轴子可是暗物质中很重要的候选粒子之一,而暗物质又占据了宇宙大约26.8%的质量。过去的方法就像在大雨里听针头落地一样困难,现在有了这个量子传感网络,就像在宇宙里布置了一套超高灵敏度的“监听阵列”。这次他们在北京和合肥部署了五台超灵敏的量子传感器,还给它们通过北斗卫星授时系统做了时间同步,构建了一个分布式的量子传感网络。这样一来,数据识别可靠性高了不少,还能排除干扰因素。这个团队还自主研发了一套量子放大装置,能够把微弱信号放大百倍以上。通过这两个技术突破,这个探测系统的灵敏度有了质的飞跃。经过两个月持续观测,科研人员在0.03到0.1电子伏特这个关键区间里提升了轴子探测的灵敏度,部分区间的数据比传统超新星观测方法要高40倍。这项研究不仅让我们更了解了轴子模型,还建立了一套可扩展、可复制的量子传感网络模式。德国马普学会量子光学研究所所长特奥多尔·亨施教授都评价说这项研究“重新定义了量子精密测量的性能边界”。国家自然科学基金委员会也给这个方向列为重大科研仪器研制专项重点支持领域。这时候国家自然科学基金委员会已经把这个方向列为重大科研仪器研制专项重点支持领域了。从“墨子号”量子卫星到“九章”量子计算机再到这次的量子传感网络搭建,我国在量子科技领域持续实现从跟跑到领跑的历史性跨越。这次暗物质探测突破展示了基础研究的原始创新能力,也显示了我国科研工作者攻克世界科学难题的决心和智慧。随着技术不断完善,人类或许能揭开暗物质的神秘面纱,对宇宙认知产生革命性影响。