image: 左右图分别是对两种新奇自旋相互作用的约束，以及先前实验确定的限定，红线是本实验给出的上限。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，《国家科学评论》杂志在线发表了中国科学技术大学杜江峰、荣星团队的研究成果，该团队通过用金刚石中的系综量子传感器对新奇自旋相互作用进行精密测量，在微米尺度对超越标准模型的新粒子建立了新的实验室约束。
粒子物理标准模型无法解释当前宇宙天文学的一些观测现象，比如暗物质和暗能量。科学家认为可能存在超越标准模型的新粒子，其作为媒介能传播一类新奇的自旋相互作用。该研究团队近年来发展了利用金刚石中的量子传感器，对该类新奇相互作用进行精密测量，从而在实验室中寻找可能存在的新粒子。此次研究人员把金刚石中的单个量子传感器拓展到系综量子传感器，极大地提高了探测灵敏度，从而以更高的精度实现了对新奇相互作用的检验，在微米尺度建立了新的实验约束。
该研究成功体现了利用金刚石量子精密测量技术在探索新粒子、新相互作用等基础物理问题方面的独特优势与潜力，有望激发宇宙学、天体物理和粒子物理等多个基础学科的广泛兴趣。
研究详情请见原文：
New Constraints on Exotic Spin-Dependent Interactions with an Ensemble-NV-Diamond Magnetometer
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac262
Journal
National Science Review