网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

探测普朗克尺度暗物质的新方法:量子干涉技术的突破

0
分享至

暗物质仍然是现代物理学中最深奥的谜团之一。尽管它对星系和宇宙结构有显著的引力效应,但其确切性质和组成仍然未知。一种引人注目的假设是,暗物质可能由质量在普朗克尺度(约 1.22✖10^19GeV或2.18✖ 10^-8kg)左右的粒子组成。由于这些粒子与普通物质的相互作用非常微弱,检测它们是一个重大挑战。然而,最近发表在《物理评论快报》的一篇文章表明,量子干涉技术可能提供一种可行的检测方法。



理论背景

普朗克尺度的暗物质粒子被假设主要通过引力相互作用。这些相互作用非常微弱,使得用传统方法直接检测变得困难。然而,量子力学提供了一条独特的检测途径,即通过量子干涉现象。当一个量子系统处于叠加态时,普朗克尺度的暗物质粒子的存在可以在这些态之间引起相位偏移。尽管这种相位偏移非常微小,但可以通过高度灵敏的量子设备进行放大和检测。

量子干涉与相位偏移

当电子或光子等粒子处于叠加态时,量子干涉现象就会发生,导致这些态重叠时出现干涉图样。在暗物质检测的背景下,经过量子系统附近的普朗克尺度暗物质粒子可以引起轻微的引力扰动。这种扰动会导致量子系统的叠加态之间产生相位偏移。通过测量这种相位偏移,研究人员可以推断出暗物质粒子的存在。

实验装置

一种检测这些相位偏移的建议方法是使用约瑟夫森结。这些是能够在长时间内保持量子相干性的超导设备。通过将约瑟夫森结置于叠加态并监测经过的暗物质粒子引起的相位偏移,研究人员可以检测到普朗克尺度的暗物质。由于约瑟夫森结的量子特性,这种装置的灵敏度得到了增强,能够放大微小的相位偏移。

挑战与考虑

使用量子干涉检测普朗克尺度暗物质并非没有挑战。主要困难在于将量子系统与外部噪声隔离,并确保观察到的相位偏移确实是由于暗物质相互作用而非其他环境因素。此外,实验装置需要极低的温度和对系统量子态的精确控制。尽管存在这些挑战,直接检测普朗克尺度暗物质的潜力使这一研究领域充满了希望。

最新进展

最近的研究在这一检测方法的理论可行性方面显示了令人鼓舞的结果。艾克斯-马赛大学和量子光学与量子信息研究所的研究人员提出了利用引力介导的量子相位偏移检测普朗克尺度暗物质的协议。这些协议涉及使用多个约瑟夫森结创建一个高度灵敏的检测阵列,能够测量暗物质粒子引起的微小相位偏移。

结论

使用量子干涉检测普朗克尺度暗物质代表了在理解暗物质性质方面的一种新颖且有前途的方法。尽管仍然存在重大实验挑战,但最近研究奠定的理论基础为未来的研究提供了坚实的基础。随着技术的进步和我们对量子力学理解的加深,直接检测普朗克尺度暗物质可能成为现实,为宇宙的最大谜团之一提供新的见解。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
特朗普重返白宫:极化的美国与世界的未来

特朗普重返白宫:极化的美国与世界的未来

新京报政事儿
2024-11-08 09:37:02
台湾地区人均GDP超过7.6万美元?老百姓的生活却是全球最艰难

台湾地区人均GDP超过7.6万美元?老百姓的生活却是全球最艰难

海峡导报社
2024-10-05 08:37:05
逼陈国豪回广东队!朱松玮正式加盟北控,闵鹿蕾迎来夺冠最大机会

逼陈国豪回广东队!朱松玮正式加盟北控,闵鹿蕾迎来夺冠最大机会

绯雨儿
2024-11-08 16:50:06
杜特尔特传唤结束,惊人内幕曝光,马科斯终于被揭露真面目

杜特尔特传唤结束,惊人内幕曝光,马科斯终于被揭露真面目

昭文馆知事
2024-11-08 11:56:27
以色列代表公开威胁西方政客:若不支持以色列就将陨落

以色列代表公开威胁西方政客:若不支持以色列就将陨落

安安说
2024-11-08 11:42:40
消息称吉利寻求逾 20 亿欧元贷款,为沃尔沃集团交易再融资

消息称吉利寻求逾 20 亿欧元贷款,为沃尔沃集团交易再融资

IT之家
2024-11-08 16:24:24
伊朗革命卫队副司令:以色列没有实力与伊朗对抗

伊朗革命卫队副司令:以色列没有实力与伊朗对抗

界面新闻
2024-11-06 18:36:21
前线乌军传来急报,撞上朝军精锐,俄国防部:俄苏-34摧毁库尔斯克乌军

前线乌军传来急报,撞上朝军精锐,俄国防部:俄苏-34摧毁库尔斯克乌军

利刃号
2024-11-09 05:04:36
小学生改写《咏鹅》变成《咏妈》,老师笑了,妈妈却气哭了!

小学生改写《咏鹅》变成《咏妈》,老师笑了,妈妈却气哭了!

诗词中国
2024-11-08 12:50:32
ATP总决赛本周日打响!过去十年的男单冠军:德约一人独揽四冠

ATP总决赛本周日打响!过去十年的男单冠军:德约一人独揽四冠

直播吧
2024-11-08 21:10:06
ACE之王!郑钦文今年打出415记ACE球,断层领跑WTA的ACE球排行榜

ACE之王!郑钦文今年打出415记ACE球,断层领跑WTA的ACE球排行榜

直播吧
2024-11-09 01:25:08
失联2月的大学生,主动联系家人,自曝在柬埔寨赌场后,再次失联

失联2月的大学生,主动联系家人,自曝在柬埔寨赌场后,再次失联

童童聊娱乐啊
2024-11-08 20:01:00
戴道晋被起诉,盘踞湖南21年形成家族腐败

戴道晋被起诉,盘踞湖南21年形成家族腐败

超先声
2024-11-08 22:47:08
女子打碎茶杯被逼赔5000,笑着付款离开,老板:糟了快追

女子打碎茶杯被逼赔5000,笑着付款离开,老板:糟了快追

纪实录
2024-11-03 21:40:06
张津瑜二次不雅视频流出,到底是谁在暗箱操作?网传封口费惊人!

张津瑜二次不雅视频流出,到底是谁在暗箱操作?网传封口费惊人!

老狼追星
2023-03-06 14:59:45
一个传播了半个世纪的谎言:中国贫穷是因为人口多造成的?

一个传播了半个世纪的谎言:中国贫穷是因为人口多造成的?

霹雳炮
2024-05-16 22:14:11
林葳不参加国家队另有含义! 特训进攻招式+保护跟腱,未来可期!

林葳不参加国家队另有含义! 特训进攻招式+保护跟腱,未来可期!

篮球资讯达人
2024-11-08 23:52:13
基础外观不算高调,小米SU7 Ultra申报信息曝光

基础外观不算高调,小米SU7 Ultra申报信息曝光

沙雕小琳琳
2024-11-09 02:15:46
向上管理满分弗里克要求拉波尔塔别穿西装观看训练,后者同意

向上管理满分弗里克要求拉波尔塔别穿西装观看训练,后者同意

直播吧
2024-11-08 17:58:21
我可以证明刀郎先生和徒弟云朵彻底掰了!

我可以证明刀郎先生和徒弟云朵彻底掰了!

北京作家编剧肥猪满圈
2024-11-06 18:18:02
2024-11-09 06:00:49
万象经验
万象经验
专注科普
779文章数 752关注度
往期回顾 全部

科技要闻

停供7nm及以下AI芯片? 台积电未直接否认

头条要闻

郑钦文闯入WTA年终总决赛决赛 即时排名为世界第五位

头条要闻

郑钦文闯入WTA年终总决赛决赛 即时排名为世界第五位

体育要闻

曾在英冠坐板凳的他 是当今最火爆的射手

娱乐要闻

叶珂闪现闺蜜直播间,黄晓明评论沦陷

财经要闻

直接安排10万亿 地方政府化债压力大大减轻

汽车要闻

售10.98万起 银河星舰7 EM-i开启预售

态度原创

数码
本地
游戏
教育
房产

数码要闻

影驰 RTX 4070 Ti SUPER 星曜 Plus OC 显卡开售,6399 元

本地新闻

塞上青城|“宜养”呼和浩特 你爱了吗?

《野狗子》评测:恐怖游戏传奇教父,向中式恐怖题材发起挑战

教育要闻

高一选科,为何“物化生”才是真正的学霸对决?

房产要闻

298k㎡,百万级人口,千亿级产业!海口最强新区,未来十年规划定了!

无障碍浏览 进入关怀版