量子传感网络像织成了一张大网一样,能把来自不同地方的数据联系起来分析

中国科学技术大学的自旋磁共振实验室彭新华和江敏带领的团队最近搞出了个大动静,他们在合肥和杭州两地布置了五台超高灵敏度的量子传感器,给人类探索暗物质提供了新手段。这个网络利用高精度卫星时间同步系统来进行数据传输,核心是用多地关联验证的方法来辨别真正的宇宙信号和环境干扰。他们给出了关于轴子型暗物质迄今最严格的实验限制,有些地方的探测精度甚至比超新星观测还高40倍。这些成绩让《自然》杂志的审稿人都竖起了大拇指。 大家知道吗?这宇宙里大约有26.8%的总质量都藏在看不见摸不着的暗物质里头。这种物质因为和普通物质作用太微弱,所以很难被发现。不过彭新华他们就特别厉害,把核自旋相干态的信号保持时间延长到了接近一分钟,还把微弱信号放大了近百倍。 要知道以前找暗物质特别难,信号太弱又容易被环境噪音掩盖。现在不一样了,这套量子传感网络就像织成了一张大网一样,能把来自不同地方的数据联系起来分析。要是真有轴子这种粒子组成的暗物质墙挡在地球前面,它们跟实验室的量子系统碰到一起产生的微弱耦合信号就能被捕捉到。 虽然这次观测还没找到确定性的证据,但是已经把暗物质可能存在的参数范围给大大缩小了。这种把量子技术和分布式传感结合起来搞基础物理探索的路子非常值得学习。 现在团队正准备扩大规模,往全球组网方向发展。未来随着灵敏度越来越高、节点越来越多,这张由中国科学家织就的“量子探测网”肯定会帮我们找到更多宇宙奥秘,继续贡献中国智慧。