利用量子传感器寻找新粒子

by 敏 江 (中国科学技术大学)

Wednesday 8 Dec 2021, 10:00 → 11:00 Asia/Shanghai

A623 (主楼)

随着量子精密测量学的蓬勃发展，尤其是对量子体系的主动调控和操纵，极大提高了对电磁场、转动、时间、重力等物理量的测量精度，这为检验基础物理规律等诸多前沿科学带来了变革性手段。暗物质及其相关物理研究是一个尚待探索并且极其重要的研究领域，围绕这方向的研究能够让我们对宇宙物质组成和起源有更好的了解，并由此可能孕育出一系列重大的基础科学突破。本报告首先介绍量子精密测量学与暗物质物理学形成的新兴交叉科学。针对超轻质量范围的暗物质，其德布罗意波长将达到宏观尺度(例如实验室尺度)甚至天体尺度，传统的大型粒子对撞机对此完全失效。相比较而言，利用量子精密测量技术则可以实现高精度“桌面式”暗物质搜寻。围绕这一方面，本报告将重点介绍我们近期提出的自旋精密测量技术“Floquet maser”和“Spin-based amplifier”，其核心是利用超极化的长寿命核自旋作为量子磁场传感器。利用该技术，我们实现了对质量范围从 1-1000 feV 的超轻质量暗物质粒子搜寻（包括轴子和暗光子）。尽管目前我们的实验没有发现暗物质存在的疑似信号，但是我们给出的实验界限相比之前实验纪录提高了至少五个数量级，甚至超越了目前公认最高的宇宙天文学极限。同时我还会介绍我们后期在量子精密测量与暗物质交叉领域的研究想法，理论实验工作和计划，以及未来相关发展道路的展望。 报告人介绍： 江敏，中国科学技术大学副研究员，入选首批中科院特别研究助理资助人才项目。长期从事自旋量子精密测量和自旋交叉科学研究，包括超灵敏原子磁力计、零磁场核磁共振、自旋微波激射器和量子放大器、检验超越标准模型新物理等。相关工作发表在国际著名期刊上，其中第一/通讯作者论文10篇（包括1篇Nature Physics，3篇Science Advances等）。工作受到Science、Phys.org、Advanced Engineering等科技媒体的专文报道，并多次选为封面成果。因近期发表“Floquet maser”工作，受到Physics world专访。2020年申请并全票通过加入国际 “The Global Network of Optical Magnetometers for Exotic physics” 暗物质搜寻项目，担任相应站点负责人。应邀多次在国际学术会议上作邀请报告（如CASPEr/DMradio、QFTA、AWEST国际会议）。主持基金委青年项目、安徽省重大专项等，参与包括国家重点研发计划、国家重大科研仪器研制项目等。 ------------------------ Zoom Meeting ID 会议号: 83743692160 Meeting URL 会议链接:: https://ihep-ac-cn.zoom.us/j/83743692160?pwd=elBid1BRVVFYZG5FS2hqUkcwYy91Zz09 Password 会议密码: 255616

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