近日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)（以下簡稱“中國科大”）獲悉，中國科大團(tuán)隊(duì)利用固態(tài)自旋量子傳感器對(duì)新奇自旋相互作用開展實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了國際上首次實(shí)驗(yàn)探測。

標(biāo)準(zhǔn)模型是粒子物理中非常成功的理論框架，描述了基本粒子和四種基本相互作用。但是標(biāo)準(zhǔn)模型仍無法解釋當(dāng)前宇宙天文學(xué)的一些重要觀測事實(shí)，例如暗物質(zhì)和暗能量。因此理論學(xué)家提出，存在超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新粒子，如軸子、類軸子和Z’玻色子等。這些粒子可能是理解宇宙更深層次的關(guān)鍵。

理論指出新粒子可以作為傳播子，傳遞標(biāo)準(zhǔn)模型粒子之間的新相互作用，譬如可以誘導(dǎo)出自旋與自旋之間速度相關(guān)的新相互作用。目前國際上對(duì)自旋與自旋之間速度相關(guān)的新相互作用的實(shí)驗(yàn)研究比較欠缺，特別是在力程相對(duì)較小的范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)幾乎沒有。

針對(duì)這一挑戰(zhàn)，該團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)了裝配有兩塊金剛石的實(shí)驗(yàn)裝置，在微米尺度搜尋了電子自旋之間速度相關(guān)的新相互作用效應(yīng)，分別在小于1厘米和小于1千米的力程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了國際上首次實(shí)驗(yàn)探測。

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合肥通客戶端-合報(bào)全媒體記者 劉小容