- 北大席建忠团队联合上海胸科医院姜 52
- 《中国现代神经疾病杂志》的特色和 43
- 《实用预防医学》期刊主题范围涵盖 61
- 撰写SSCI论文的一些关键技巧和 102
- 解读投稿SCI/SSCI期刊,论 63
- 北京大学生命科学学院郑晓峰课题组 67
- sci论文3500字可以吗? 44
- 中国科学院物理研究所与海外合作者 66
- 周边艺术学优秀论文题目是什么? 46
- 《中国医院统计》期刊的相关介绍 48
- 《电子学报》属于什么级别的期刊 123
- 何时进行个人出书才会不影响评职称 69
- 上海大学心血管研究所在心肌缺血/ 69
- 探讨 生态农业方向的论文写作要点 60
- 适合高中生投稿的专栏类型 34
- 广东瑞图万方科技优先公司 17408
- 上海华宏MBA培训中心 17393
- WILL 23411
- 青岛明月海藻集团 23390
- 全国高科技农业循环产业发展中心 1407
- VFRWGRE 23376
- The 4th Internat 23391
- 厦门大学自动化系 22386
- 德能有限公司 17407
- APISE 22398
- 武汉青博盛学术服务有限公司 22446
- 北京交通大学土木建筑工程学院 20438
- 哈尔滨同泰会议服务有限公司 17425
- 中国医疗卫生产业发展组委会 20443
- 西北农林科技大学 7390
- 赤峰九天国际酒店 17425
- ssadfasdf 17399
- 北京市海淀人-机-环境系统工程研 20411
- 国防科大计算机学院 17408
- 百奥泰国际会议(大连)有限公司 1410
物理学院舒菁课题组与合作者利用量子磁力计阵列在暗光子暗物质探测中取得重要研究进展
2024/05/08
北京大学物理学院理论物理研究所舒菁教授与合作者利用两个空间上相距近1700公里的电磁屏蔽屋内的磁力仪对暗光子暗物质进行了搜寻。2024年4月18日,相关研究成果以“Long-baseline quantum sensor network as dark matter halo telescope”为题,发表于《自然•通讯》(Nature Communications)。
作为宇宙最大谜团之一的暗物质吸引着粒子物理、天文和宇宙学等领域的广泛关注。最近有一类备受关注的暗物质候选者被称为暗光子,其存在可以被认为是对粒子物理标准模型最简单的延申:一个新的规范对称群的传播子。暗光子的质量预言可以横跨多个数量级。作为一种玻色子,在质量低于电子伏特量级的时候,暗光子波函数可以看成一个经典振荡的波,其和轴子等一起被称为波动型暗物质。
暗光子最简单的探测方法就是利用其和电磁学的光子之间潜在的混合项。这种耦合可以使得波动型的暗光子暗物质化身为一个特定频率震动的电流,以此在电磁探测器内激发一个信号。常见的探测方法包括利用谐振腔和射电望远镜搜寻频率在千兆赫兹附近的暗光子。然而这类探测方法对于更低质量的暗光子并不有效,尤其是在频率小于千赫兹的时候。这项工作的重要性之一就是首次利用能工作在赫兹到千赫兹范围的量子磁力仪去搜寻暗光子激发的磁场,从而深入过去无法探索的区域。
图1 a:放置于苏州和哈尔滨的量子探测器阵列;b:每个站点由一个边长两米的屏蔽屋和放置于屏蔽屋墙上的多个磁力仪组成,磁力仪用于捕捉沿轴线方向暗光子暗物质激发的磁场信号。c:原子磁力仪对磁场的测量原理
另一个对于探测暗光子暗物质激发磁场的必要条件是在一个电磁屏蔽系统内,如若没有这个屏蔽装置那么暗光子就算会激发信号也会相互抵消。舒菁与合作者们开创性地想到了医学中常见的用于测脑电波的屏蔽屋。这些医用屏蔽屋的优势在于其空间较大,三个边长都在两米左右,以此可以进一步放大暗光子诱导的磁场信号。将磁力仪至于屏蔽屋的一边,如图1中b图所示,可以最大化暗光子的信号。
由于医用屏蔽屋的普遍性,可以同时在多个屏蔽屋内进行暗光子搜索。舒菁与合作者们利用了苏州和哈尔滨两个相隔1692公里的城市的屏蔽屋,可以得到一个长基线的暗物质测量网络,在图1中的a部分展示。将这个网络内磁力仪的信号做关联,可以进一步压低每个屏蔽屋内特有的剩余磁场噪声,从而提高暗物质搜寻的灵敏度。在未来,这种长基线的量子探测器网络可以进一步对暗物质的宏观性质和微观属性进行解剖,甚至可以像引力波望远镜那样对暗光子的来源进行定位。
图2 对质量在4.1 feV 到 2.1 peV的暗光子和光子混合的限制
中国科学技术大学江敏副研究员、洪太周博士和胡东栋副研究员为论文第一作者。舒菁、中国科学技术大学彭新华教授以及犹他大学赵悦副教授为论文通讯作者。此研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、北京大学建设世界一流大学(学科)项目、北京大学核物理与核技术国家重点实验室、北京大学高能物理中心、北京激光加速创新中心的支持。
文章来源北京大学新闻网,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
张俊龙课题组、陈兴课题组与合作者报道新型生物正交的稀土分子探针用于近红外荧光/质谱成像
北京大学赵扬、张珏研究组和合作者建立了基于活细胞动态图像机器学习的多能干细胞分化系统
清华大学生命学院陈春来课题组合作揭示配体效能调控µ型阿片受体构象动态变化的分子机制
复旦大学王磊、桑庆和孙晓溪合作团队在人类卵母细胞纺锤体组装机制方面取得进展
吉林大学沈亮教授团队与海外合作者在高稳定高灵敏钙钛矿单晶及X射线探测器的研究中取得进展
清华大学刘强课题组和郑州大学蓝宇课题组合作在活性中间体研究方面取得进展
第三届机电一体化与机械工程国际会议(ICMME2024)(2024-05-24)
第十四届地质和地球物理学国际会议(ICGG 2024)(2024-05-31)
2024年食品工程与农业科学国际会议(ICFEAS 2024)(2024-06-02)
2024年第三届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2024)(2024-06-07)
第十届机械工程、材料和自动化技术国际会议(MMEAT 2024)(2024-06-21)
2024年第二届管理创新与经济发展国际学术会议(MIED 2024)(2024-06-28)
2024年先进机器人,自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2024)(2024-06-28)
第六届电子工程与信息学国际学术会议(EEI 2024)(2024-06-28)
第五届机械工程、智能制造与机电一体化学术会议暨 2024年汽车新材料新工艺技术论坛(MEIMM2024)(2024-07-05)
2024年文化、艺术设计与社会科学国际学术会议(ICCADSS 2024)(2024-07-25)
2024年机械、计算机工程与材料国际会议 (MCEM 2024)(2024-6-25)
2024年能源经济、资源与环境经济学国际会议(EEREE 2024)(2024-6-24)
2024年创意产业与知识经济国际学术会议(CIKE 2024)(2024-6-25)
2024经济管理、社会科学与教育国际会议(ICEMSSE 2024)(2024-7-29)
第九届生物化学与分子生物学国际研讨会(CABMB 2024)(2024-12-6)
2024年高性能计算与通信国际学术会议(ICHPCC 2024)(2024-6-20)
2024年第十四届计算机科学与工程国际会议(WCSE 2024)(2024-6-19)
2024物联网、智慧城市与信息系统国际会议(ICITSCIS 2024)(2024-7-13)
第四届固态化学与无机合成国际研讨会 (SSCIS 2024)(2024-7-19)
2024中国近代史文化、教育与人文发展国际会议(MCHCEHD 2024)(2024-7-13)