近日，記者從中國科學技術大學（以下簡稱“中國科大”）獲悉，中國科大團隊利用固態(tài)自旋量子傳感器對新奇自旋相互作用開展實驗檢驗，實現(xiàn)了國際上首次實驗探測。

標準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。但是標準模型仍無法解釋當前宇宙天文學的一些重要觀測事實，例如暗物質(zhì)和暗能量。因此理論學家提出，存在超越標準模型的新粒子，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鍵。

理論指出新粒子可以作為傳播子，傳遞標準模型粒子之間的新相互作用，譬如可以誘導出自旋與自旋之間速度相關的新相互作用。目前國際上對自旋與自旋之間速度相關的新相互作用的實驗研究比較欠缺，特別是在力程相對較小的范圍內(nèi)，實驗檢驗幾乎沒有。

針對這一挑戰(zhàn)，該團隊精心設計了裝配有兩塊金剛石的實驗裝置，在微米尺度搜尋了電子自旋之間速度相關的新相互作用效應，分別在小于1厘米和小于1千米的力程范圍內(nèi)實現(xiàn)了國際上首次實驗探測。

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合肥通客戶端-合報全媒體記者 劉小容