Университет науки и технологий Китая (USTC) использует методы квантово-точных измерений для поиска новых взаимодействий, включающих нарушение четности.

Профессор Пэн Синьхуа и научный сотрудник Цзян Минь вместе с ключевой лабораторией микроскопического магнитного резонанса Китайской академии наук добились значительных успехов в области прецизионных квантовых измерений и исследования явлений, выходящих за рамки стандартной модели. Они добились высокоточного исследования взаимодействий, нарушающих четность, за пределами стандартной модели, используя собственную разработанную технологию квантового спинового усиления. Результаты экспериментов улучшили международные рекорды как минимум на пять порядков, заполнив пробелы в существующих астрономических наблюдениях.

Квантовые датчики, такие как атомные магнитометры и атомные часы, заполнили пробел в обнаружении потенциальных частиц сверхлегкой темной материи, которые ускользают от высокоэнергетических устройств. Однако из-за чрезвычайно слабого взаимодействия этих новых частиц с частицами в рамках стандартной модели существует острая необходимость в высокочувствительном квантовом датчике для исследования новой физики, выходящей за рамки стандартной модели. Исследовательская группа профессора Пэн Синьхуа разработала технологию квантового спинового усиления. В отличие от других резонансных методов, применяемых для поиска новой физики, атомы рубидия внутри квантового спинового усилителя служат встроенными магнитометрами, обеспечивая непрерывную поляризацию и измерения на месте атомов ксенона, инертного газа.

В этом эксперименте используются две атомные газовые камеры: одна использует атомы ксенона в качестве датчиков вращения, а другая — атомы щелочного металла рубидия в качестве источника вращения. Атомы щелочного металла в спиновом источнике поляризуются лазерной накачкой примерно до 10^14 электронных спинов и периодически поляризуются светом накачки, генерируя переменное осциллирующее аномальное поле, которое действует на квантовый датчик спина, а затем усиливается и обнаруживается.