新型核自旋量子測量技術

彭新華研究組利用氣態氙和銣原子混合蒸氣室，發明了具有超高靈敏度的新型核自旋量子測量技術。

意義

實現了新型核自旋磁感測器。

技術成果

該技術利用雷射先極化銣原子蒸氣，再利用銣與氣態氙原子的自旋交換碰撞，從而將氙原子的核自旋極化。基於該物理機制，研究人員設計出磁場量子放大器，並將這台自旋放大器與團隊已發展的原子磁力計相結合，將原子磁力計的磁探測靈敏度提高了100倍。

理論預測

暗物質與原子核會發生極微弱的相互作用，這種相互作用相當於在原子核自旋上施加一個微小磁場——“贗磁場”。利用超靈敏磁場探測裝置可以檢驗這一微小的“贗磁場”，以此來尋找暗物質粒子存在的跡象。彭新華研究組利用自旋放大器來放大暗物質產生的“贗磁場”，大大提高了暗物質的搜尋靈敏度。相比傳統大型暗物質科學裝置，該設備只需要桌面尺寸的空間布局。