記者4日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校高級(jí)工程師周經(jīng)緯、教授榮星等人提出一種可擴(kuò)展的暗物質(zhì)搜尋架構(gòu)，並成功完成原理性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

該研究成果近日發(fā)表於國際學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)。

現(xiàn)代天文學(xué)與宇宙學(xué)觀測表明，暗物質(zhì)約佔(zhàn)宇宙總質(zhì)量的25%。

近年來，以軸子和暗光子為代表的超輕玻色子暗物質(zhì)成為備受關(guān)注的暗物質(zhì)候選者。國際上已開展一系列超輕暗物質(zhì)搜尋的實(shí)驗(yàn)研究，但是仍面臨測量範(fàn)圍與探測靈敏度難以兼顧的技術(shù)挑戰(zhàn)。

針對(duì)這一挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)提出利用超導(dǎo)量子比特直接搜尋超輕暗物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)架構(gòu)：利用微納加工技術(shù)，在單個(gè)芯片上集成多個(gè)頻率可調(diào)的超導(dǎo)量子比特，形成可擴(kuò)展的暗物質(zhì)搜尋架構(gòu)。

據(jù)介紹，該架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)暗物質(zhì)多能區(qū)同步開展高靈敏掃描探測，從而有望解決測量範(fàn)圍與靈敏度難以兼顧的問題。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)製作了三比特超導(dǎo)量子芯片，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相較此前基於天文觀測的界限提升了1個(gè)至2個(gè)數(shù)量級(jí)。

這項(xiàng)工作展示了超導(dǎo)量子比特在粒子物理領(lǐng)域的應(yīng)用前景，為未來實(shí)現(xiàn)更寬質(zhì)量區(qū)間、更高精度的暗物質(zhì)探測提供了基礎(chǔ)。

（來源：中新社）