量子实验突破关键技术瓶颈：暗物质与引力波搜寻迎来新窗口
搜寻暗物质与引力波是当代物理学最令人兴奋、也最具挑战性的课题之一。2026年6月17日，英国帝国理工学院领衔的AION合作组在《自然》（Nature）杂志发表论文，宣布利用长基线原子干涉仪成功攻克了一项困扰该领域多年的关键难题——激光相位噪声，这为未来的精密测量打开了全新大门。原子干涉仪是一种利用冷原子物质波干涉来探测极微弱物理效应的精密仪器。AION团队采用的方案是同时制备两团超冷锶-87原子云，让它们相距数十米但接受同一束激光的操控。当引力波或暗物质信号穿过装置时，会以极其微小的相位差改变两团原子的物质波。这种“差分测量”的精妙之处在于：通过同时比较两团原子云，激光本身固有的相位波动（噪声）在差分中可被大幅抵消，从而将探测灵敏度提升数个量级。研究团队在实验中有意加入了人造噪声，结果显示即便在强噪声环境下，差分测量仍能有效恢复出预设的微弱信号，验证了该方案的鲁棒性。这一突破对物理学意义重大。引力波和暗物质是现代宇宙学的两大未解......阅读全文
量子实验突破关键技术瓶颈：暗物质与引力波搜寻迎来新窗口
搜寻暗物质与引力波是当代物理学最令人兴奋、也最具挑战性的课题之一。2026年6月17日，英国帝国理工学院领衔的AION合作组在《自然》（Nature）杂志发表论文，宣布利用长基线原子干涉仪成功攻克了一项困扰该领域多年的关键难题——激光相位噪声，这为未来的精密测量打开了全新大门。原子干涉仪是一种利用冷
双光束干涉仪引力波测量简介
干涉仪也可以用于引力波探测(Saulson, 1994)。 激光干涉仪引力波探测器的概念是前苏联科学家Gertsenshtein和Pustovoit在1962年提出的（Gertsenshtein和Pustovoit 1962）。 1969年美国科学家Weiss和Forward则分别在1969年即
锶原子光晶格钟：35亿年不差一秒
逝者如斯夫，不舍昼夜。对于两千多年前的古人来说，时间就是昼夜交替。对于今天的科学家而言，时间是原子的“跳动”。 在中国计量科学研究院，有一种特殊的计时设备——锶原子光晶格钟。它以锶原子的跃迁频率作为时间计量标准。而且，可以把时间测量的准确度提高到35亿年不差一秒。
锶原子光晶格钟：35亿年不差一秒
逝者如斯夫，不舍昼夜。对于两千多年前的古人来说，时间就是昼夜交替。对于今天的科学家而言，时间是原子的“跳动”。 在中国计量科学研究院，有一种特殊的计时设备——锶原子光晶格钟。它以锶原子的跃迁频率作为时间计量标准。而且，可以把时间测量的准确度提高到35亿年不差一秒。
超冷原子传感技术成功检测太空环境变化
美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具，成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。原子干涉仪可精确测量重力、磁场和其他力。科学家一直在地球上利用该传感器研究重力的基本性质，促进了飞机和船舶导航技
超冷原子传感技术成功检测太空环境变化
科技日报北京8月14日电（记者刘霞）美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具，成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。国际空间站上安装的原子干涉仪。图片来源：《自然·通讯》杂志原子干涉仪可精确测
超精密原子钟布下“天罗地网”抓捕暗物质
据美国太空网近日报道，研究人员正在建立一个由迄今最精确的计时器——原子钟组成的网络，以“抓捕”暗物质。暗物质是一种看不见的物质，据信约占宇宙所有物质的六分之五。 暗物质通过其对恒星和星系运动的引力效应来宣示自身的存在，但科学家一直未厘清它由什么构成。目前，所有已知粒子作为暗物质备选粒子的可能解
重新定义测量准确度的极限
德国物理技术研究院（PTB）、德国汉诺威莱布尼兹大学QUEST研究所、莱布尼兹大学理论物理研究所和意大利国家光学研究院的科学家共同引入了一种基于同时适应两个测量参数非经典态的方法，这将实现对揭示常规物质与暗物质之间相互作用分子的精确测量。这一研究结果发表在《自然通讯》中。 几个世纪以来，人类通
首台量子气体显微镜可对单个锶原子成像
科技日报北京4月24日电 （记者刘霞）在一项最新研究中，西班牙巴塞罗那科学技术学院（ICFO）科学家建造了全球首台能对锶量子气体内单个原子成像的显微镜，并以希腊神话中雪神的名字命名为“喀俄涅”（QUIONE）。这台量子气体显微镜有望用于模拟更复杂材料，揭示新的物质状态，也可用于量子模拟，解释当前计算
我国成功研制72亿年仅误差一秒的锶原子光晶格钟
中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、戴汉宁等组成的研究团队，成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于5×10-18（相当于数十亿年的误差不超过一秒）锶原子光晶格钟。据公开发表的数据，该系统不仅是当前国内综合指标最好的光钟，也使得我国成为继美国之后第二个达到上述综合指标的国家。相关成果日前发表于国际计量领
我国成功研制72亿年仅误差一秒的锶原子光晶格钟
该校潘建伟、陈宇翱、戴汉宁等组成的研究团队，成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于5×10-18（相当于数十亿年的误差不超过一秒）锶原子光晶格钟。据公开发表的数据，该系统不仅是当前国内综合指标最好的光钟，也使得我国成为继美国之后第二个达到上述综合指标的国家。相关成果日前发表于国际计量领域重要学术期刊《
冷原子物理国际学术研讨会福建泉州举行
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/481886.shtm 中新网泉州6月30日电 (记者 孙虹)第九届冷原子物理国际学术研讨会30日在福建泉州举行，来自美国、加拿大、法国、德国等国家和中国台湾、香港地区的近400名专家和学者通过“线上+
中科院研制出相位锁定的涡旋物质波干涉仪
近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院江开军研究团队研制出基于超冷原子气体的涡旋物质波干涉仪，并观察到两自旋分量上干涉条纹的相位锁定现象。 干涉是经典波动力学和量子力学中的基本现象，以此为基础的干涉仪可以通过测量不同路径或通道间的相位移动对物理量进行精确测量。超冷原子气体具有组分纯净、相干性
精密测量院研制出相位锁定的涡旋物质波干涉仪
近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院江开军研究团队研制出基于超冷原子气体的涡旋物质波干涉仪，并观察到两自旋分量上干涉条纹的相位锁定现象。 干涉是经典波动力学和量子力学中的基本现象，以此为基础的干涉仪可以通过测量不同路径或通道间的相位移动对物理量进行精确测量。超冷原子气体具有组分纯净、相干性
原子钟精度提升将推动物理学进步
美国国家标准与技术研究院（NIST）和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的美国天体物理联合实验室（JILA）的科学家们，成功开发出了迄今已知最精确的原子钟。这款原子钟不仅能精准计时，还有助在广阔的空间范围内进行精准导航，并搜索新粒子。相关论文已经被最新一期《物理评论快报》杂志接收。物理学家组织网在本月稍
利用量子精密测量技术开展暗物质的桌面式搜寻
中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室教授彭新华、副教授江敏等利用量子精密测量技术，在“轴子窗口”内成功开展了轴子暗物质的直接搜寻实验，将国际上的探测界限提升了至少50倍。研究成果日前发表于《物理评论快报》，并被选为“编辑推荐”文章。利用量子精密测量技术探测轴子暗物质诱导的自旋相互作用图。中
揭秘天宫二号上的空间冷原子钟:3000万年误差1秒
成功发射的天宫二号搭载了多种高精尖科学装备。其中，由中科院上海光机所研制的“定时神针”——空间冷原子钟，有望实现约3000万年误差1秒的超高精度，这将是国际上首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟，也是目前在空间运行的最高精度原子钟。 人类社会发展离不开对时间的精确测量。之前，在太空中运行的
欧洲绘制未来10年物理实验路线图
据《科学》杂志网站8月13日（北京时间）报道，伴随着粒子物理学与宇宙学的日益趋同，欧洲空间局（ESA）发布了有关宇宙空间任务与技术开发的路线图，这将指引2015年至2025年欧洲物理实验的发展方向。 近年来物理学发展的一种趋势是，越来越多的研究人员倾向于利用空间任务来回答物理学基本问题，但
中国科大利用量子传感网探测暗物质－精度超天文观测
1月29日，中国科学技术大学（以下简称中国科大）自旋磁共振实验室教授彭新华、江敏团队在《自然》杂志发表最新研究成果，革新核自旋量子精密测量技术，成功搭建国际首个基于原子核自旋的量子传感网络，使得暗物质探测灵敏度实现质的飞跃，为解开这一宇宙之谜提供了全新路径。在浩瀚的宇宙中，恒星、行星等肉眼可见的普通
72亿年仅偏差1秒！我国科学家实现突破
中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、戴汉宁等组成的研究团队，成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于5×10-18（相当于数十亿年的误差不超过一秒）的锶原子光晶格钟。据公开发表的数据，该系统不仅是当前国内综合指标最好的光钟，也使得我国成为第二个达到上述综合指标的国家。 据了解，在前期工作的基础上，研究
电磁波和引力波（二）
用什么“尺子”来测量这么小的长度变化？科学家们又请出了引力波的大哥-电磁波，以激光的面貌出现。所用仪器是和1887年迈克耳逊的干涉仪[7]基本同样的原理。干涉仪向不同方向发出两束激光，在两个长臂中来回后进行干涉，从干涉图像则可以测量出两臂长度的微小差异。这种设备是爱因斯坦的幸运神，当年迈克耳孙和莫雷
第22届国际原子物理会议在澳大利亚召开
近日，第22届国际原子物理会议（ICAP2010）在澳大利亚召开。应澳大利亚斯威本科技大学Peter Hannaford教授邀请，武汉物数所原子分子物理研究室詹明生、高克林、王谨研究员参加了会议，此次会议的主题是冷原子物理及精密测量，会议吸引了40个国家和地区的400多名国际同行参
下一代光学原子钟可用于探测引力波
英国《自然》杂志29日在线发表的一项物理学研究指出，下一代光学原子钟已经能比现有方法更精确地测量地球表面时空的引力扭曲。这一成果可用于探测引力波、检测广义相对论以及寻找暗物质。 时间的流逝并非绝对，而是取决于给定的参照标准。因此，时钟的测量很容易受到相对速度、加速度和重力势的影响。重力势增加
科研人员构建城际量子传感网络
近日，中国科学技术大学等系统实现了核自旋量子精密测量技术的原理性突破，并构建了国际首个基于核自旋的城际量子传感网络，首次在实验上突破了对拓扑缺陷轴子暗物质约束的天体物理观测极限。当前研究表明，在宇宙的物质构成中，普通可见物质仅占约4.9%，而暗物质则占约26.8%。然而，暗物质的微观本质仍是现代物理
科研人员构建城际量子传感网络
近日，中国科学技术大学等系统实现了核自旋量子精密测量技术的原理性突破，并构建了国际首个基于核自旋的城际量子传感网络，首次在实验上突破了对拓扑缺陷轴子暗物质约束的天体物理观测极限。当前研究表明，在宇宙的物质构成中，普通可见物质仅占约4.9%，而暗物质则占约26.8%。然而，暗物质的微观本质仍是现代物理
中国科大构建城际量子传感网络
近日，中国科学技术大学等系统实现了核自旋量子精密测量技术的原理性突破，并构建了国际首个基于核自旋的城际量子传感网络，首次在实验上突破了对拓扑缺陷轴子暗物质约束的天体物理观测极限。 01 探测极微弱信号 当前研究表明，在宇宙的物质构成中，普通可见物质仅占约4.9%，而暗物质则占约26.8%。
基于里德堡原子的微波电场精密测量
山西大学激光光谱研究所贾锁堂教授研究团队在国际上首次实现里德堡原子微波超外差接收机，极大提升了微波电场场强的探测灵敏度，提出基于可控原子体系的微波超外差测量新原理和新技术从根本上避免了经典微波测量方法中自由电子随机热噪声的影响。值得注意的是，山西大学科研成果入选“中国高等学校十大科技进展”是
迄今最灵敏力传感器问世，可测量电子重量的十分之一
据英国《新科学家》网站11月2日报道，法国科学家利用极冷的铷原子，制造出了迄今最灵敏的力传感器，其可测量拎起单个电子所需力十分之一大小的力，未来有望揭示全新力的存在。相关论文已经提交预印本网站。 6束激光束在将原子送入干涉仪之前冷却并捕获原子。 图片来源：欧洲空间局 所有已知的力都源于四种
美科学家正研制为反物质称重设备
“牛顿因苹果从树上坠落而产生有关万有引力灵感”的传奇故事至今为人津津乐道。那么，苹果的反物质——“反苹果”究竟是上升还是下落？这个问题一直困扰着物理学家。不过，美国科学家正在研制的一套给反物质称重的设备或许能揭晓答案。 反物质与物质有些方面完全一样，而有些方面则完全相反。例如，质子与
科研人员研制出稳定度达E18量级镱原子光钟
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院吕宝龙研究团队与华东师范大学马龙生团队合作，成功研制出一种高精度镱原子光钟，该光钟的频率稳定度达到E-18量级。相关成果近日发表在Metrologia上。 研究团队突破了镱原子光钟的多项关键技术，在黑体辐射频移的精准控制、直流Stark频移与原子碰撞频移的抑