La investigación sobre nuevas interacciones de giro ha logrado avances importantes

Actualmente, en astronomía y física, el estudio de la materia oscura y la física relacionada es un área de investigación extremadamente importante que necesita ser explorada. La investigación en esta dirección puede permitirnos comprender mejor la existencia de materia que representa aproximadamente una cuarta parte del universo, lo que puede dar lugar a una serie de importantes avances científicos básicos. El Modelo Estándar de física de partículas es un modelo teórico muy exitoso que describe el mundo de las partículas microscópicas, pero el Modelo Estándar no incluye la materia oscura. Es necesario buscar teórica y experimentalmente partículas fuera del Modelo Estándar como candidatas a formar materia oscura. En 1984, los científicos propusieron una nueva interacción de espín fuera del modelo estándar, que puede ser inducida por nuevos bosones fuera del modelo estándar, como axiones, fotones oscuros similares a axiones, bosones Z', etc. Desde entonces, se han utilizado una serie de sofisticados experimentos científicos para explorar estas novedosas interacciones de espín.

Anteriormente, el equipo del académico Du Jiangfeng propuso por primera vez en el mundo utilizar defectos de vacantes de nitrógeno en diamantes como un sensor de espín único para encontrar nuevas interacciones de espín. Basándonos en este sensor de espín único, buscamos nuevas interacciones entre espines polarizados y damos el mejor límite experimental a escala de micras. Todos estos trabajos se centran en nuevas interacciones estáticas de espín, lo que demuestra plenamente la capacidad de los sensores cuánticos de espín único con defectos de vacantes de nitrógeno de diamante para explorar nueva física a micro y nanoescala.

Basándose en trabajos anteriores, el equipo de investigación llevó a cabo una exploración experimental de un nuevo tipo de interacción de giro relacionada con la velocidad. Utilizaron un diapasón oportuno para impulsar la fuente de masa para producir vibraciones armónicas simples en la dirección perpendicular a la superficie del diamante, y diseñaron cuidadosamente la secuencia experimental para convertir las nuevas interacciones en información de fase cuántica para sensores cuánticos de un solo giro. Este experimento proporciona una nueva definición experimental de interacciones de espín dependientes de la velocidad a escala de micrones, en la que la definición de 200 micrones es cuatro órdenes de magnitud más estricta que los resultados experimentales anteriores basados ​​en los espectros de los átomos de cesio, iterbio y talio.

El crítico elogió este trabajo: "Este artículo demuestra la combinación de técnicas de medición cuántica y exámenes físicos fundamentales, lo cual es muy atractivo para los físicos".

Editor/Fan Hui