A Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) está utilizando técnicas de medição quântica de precisão para buscar novas interações envolvendo violação de paridade

O Professor Peng Xinhua e a Pesquisadora Associada Jiang Min, junto com o Laboratório Chave de Ressonância Magnética Microscópica da Academia Chinesa de Ciências, alcançaram progressos significativos no campo de medição de precisão quântica e na investigação de fenômenos além do modelo padrão. Eles realizaram uma análise altamente sensível de interações que violam paridade além do modelo padrão utilizando sua própria tecnologia de amplificação de spin quântico desenvolvida internamente. Os resultados experimentais melhoraram os registros internacionais em pelo menos cinco ordens de magnitude, preenchendo lacunas nas observações astronômicas existentes.

Sensores quânticos, como magnetômetros atômicos e relógios atômicos, preencheram a lacuna de detecção para partículas candidatas de matéria escura ultra-leve que escapam aos dispositivos de alta energia. No entanto, devido às interações extremamente fracas dessas novas partículas com partículas dentro do modelo padrão, há uma necessidade urgente de um sensor quântico de alta sensibilidade para investigar nova física além do modelo padrão. O grupo de pesquisa do Professor Peng Xinhua desenvolveu a tecnologia de amplificação de spin quântico. Em contraste com outras técnicas de ressonância aplicadas à busca por nova física, átomos de rubídio dentro do amplificador de spin quântico atuam como magnetômetros embutidos, permitindo a polarização contínua e medições in-loco de átomos de xenônio, um gás nobre.

Este experimento envolve duas câmaras de gás atômico: uma utilizando átomos de xenônio como sensores de spin, e a outra empregando átomos metálicos alcalinos de rubídio como a fonte de spin. Átomos metálicos alcalinos na fonte de spin são polarizados por bombeamento a laser para aproximadamente 10^14 spins de elétrons e polarizados intermitentemente pela luz de bombeamento, gerando um campo anômalo oscilatório alternado que age no sensor quântico de spin e é amplificado e detectado.