中國科大團(tuán)隊(duì)建全球首個(gè)核自旋量子傳感網(wǎng)絡(luò)

　　本報(bào)訊（記者 方夢宇）近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自旋磁共振實(shí)驗(yàn)室彭新華教授和江敏教授團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志發(fā)表突破性研究成果。團(tuán)隊(duì)革新核自旋量子精密測量技術(shù)，成功搭建國際首個(gè)基于原子核自旋的量子傳感網(wǎng)絡(luò)。這張連接安徽合肥與浙江杭州的“量子探測網(wǎng)”，如同布下的宇宙信號“監(jiān)聽系統(tǒng)”，讓暗物質(zhì)探測靈敏度實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，為解開這一宇宙之謎提供了全新路徑。

　　軸子，作為暗物質(zhì)的熱門候選者，其形成的場可能存在“宇宙褶皺”般的拓?fù)淙毕?，被科學(xué)家形象地稱為“暗物質(zhì)墻”。當(dāng)?shù)厍虼┰竭@堵“無形之墻”時(shí)，軸子可能與量子傳感器中的原子核發(fā)生極微弱的相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)瞬即逝的信號。要捕捉這個(gè)信號，難度堪比在沸騰的廣場上，精準(zhǔn)分辨出一片特定雪花落地的聲音。

　　為攻克探測難題，研究團(tuán)隊(duì)給量子傳感器裝上了兩件“硬核裝備”：一是將轉(zhuǎn)瞬即逝的信號“儲(chǔ)存”在接近分鐘級的核自旋相干態(tài)中，大幅延長了信號探測窗口期；二是通過自研量子放大技術(shù)，將微弱信號增強(qiáng)100倍。

　　更進(jìn)一步，團(tuán)隊(duì)將5臺超靈敏量子傳感器分別部署在合肥與杭州，精確同步衛(wèi)星時(shí)間，構(gòu)建成分布式探測網(wǎng)絡(luò)。其核心邏輯是“多地比對、協(xié)同驗(yàn)證”，這種組網(wǎng)模式能極大過濾誤報(bào)，讓探測結(jié)果的可靠性達(dá)到前所未有的高度。

《中國教育報(bào)》2026年01月31日 第02版