近期,杜江峰領(lǐng)導(dǎo)的中科院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)與中科大天文學(xué)系、國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室科研人員合作,提出并實(shí)現(xiàn)了一種全新的探測(cè)方法,即將金剛石近表面NV色心的電子自旋,用作傳感器來搜尋小于20微米范圍的電子與核子相互作用。他們制備了離金剛石表面10納米以內(nèi)的NV色心作為探測(cè)器,開發(fā)了相應(yīng)的電子學(xué)設(shè)備和量子控制方法,解決了上述制約短力程探索的系列難題。實(shí)驗(yàn)表明,新傳感器可以探索的力程范圍是0.1微米到23微米,為電子—核子相互作用的探索提供了新的觀測(cè)約束。
據(jù)介紹,這一新方法也可以推廣到其它自旋相關(guān)的新相互作用的研究,從而為利用單自旋量子傳感器來研究超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理提供了可能性,有望激發(fā)宇宙學(xué)、天體物理和高能物理等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的廣泛興趣?!蹲匀弧ねㄓ崱穼徃迦烁叨仍u(píng)價(jià)該工作,認(rèn)為這種新穎的實(shí)驗(yàn)方法,為直接探測(cè)較大質(zhì)量的類軸子開辟了實(shí)驗(yàn)窗口。(新華網(wǎng)徐海濤)