中新社合肥11月4日電 (記者 吳蘭)記者4日從中國(guó)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)，并成功完成原理性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

　　該研究成果近日發(fā)表于國(guó)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(cè)表明，暗物質(zhì)約占宇宙總質(zhì)量的25%。

　　近年來(lái)，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(guó)際上已開(kāi)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(cè)量范圍與探測(cè)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(kāi)展高靈敏掃描探測(cè)，從而有望解決測(cè)量范圍與靈敏度難以兼顧的問(wèn)題。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作了三比特超導(dǎo)量子芯片，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相較此前基于天文觀測(cè)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(lái)實(shí)現(xiàn)更寬質(zhì)量區(qū)間、更高精度的暗物質(zhì)探測(cè)提供了基礎(chǔ)。(完)