據中國科學技術大學消息，該校自旋磁共振實驗室彭新華教授和江敏教授團隊在《自然》雜志發表突破性研究成果：團隊革新核自旋量子精密測量技術，成功搭建國際首個基于原子核自旋的量子傳感網絡，讓暗物質探測靈敏度實現質的飛躍，為解開暗物質宇宙之謎提供全新路徑。
概念圖：基于城際量子傳感網絡的暗物質搜尋示意圖。由位于合肥中國科學技術大學的四臺量子傳感器與位于杭州浙江工業大學的一臺量子傳感器組成的暗物質探測網絡像一張大網，在宇宙中捕捉微弱的潛在暗物質信號
浩瀚宇宙中，人類肉眼可見的恒星、行星等普通物質僅占宇宙總質量的4.9%。而占比高達26.8%的暗物質，就像一位“隱形鄰居”——它不發光、不與普通物質發生電磁相互作用，卻能通過引力影響星系運動，是宇宙構成的關鍵部分。
軸子作為暗物質的熱門候選者，被科學家形象地稱為“暗物質墻”。當地球穿越這堵“無形之墻”時，軸子可能與量子傳感器中的原子核發生極微弱的相互作用，產生轉瞬即逝的信號。要捕捉這個信號，難度堪比在沸騰的廣場上精準分辨出一片特定雪花落地的聲音。
為攻克探測難題，中國科大團隊給量子傳感器裝上了兩件“硬核裝備”：一是將轉瞬即逝的信號“儲存”在接近分鐘級的核自旋相干態中，大幅延長了信號探測窗口；二是通過自研量子放大技術，將微弱信號增強一百倍，讓“蛛絲馬跡”不再難尋。
更進一步，團隊將五臺超靈敏量子傳感器分別部署在合肥與杭州，通過衛星時間精確同步，構建成分布式探測網絡。這種組網模式能極大過濾誤報，讓探測結果的可靠性達到前所未有的高度。
經過兩個月的持續觀測，團隊首次實現實驗室探測精度超越天文觀測。這一突破意味著，人類搜尋暗物質的“工具庫”中，新增了一款更精準的“量子神器”。《自然》審稿人高度評價：“這項工作為粒子物理和天體物理研究提供了強大工具，將激發新的研究浪潮。”
目前，團隊計劃進一步擴大“量子探測網”的覆蓋范圍，通過全球組網、空間部署等方式，將探測靈敏度進一步提升，持續向解開暗物質之謎發起沖擊。（記者：陳婉婉）
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