中國科學技術大學的科研團隊在暗物質探測領域取得重大突破。彭新華教授與江敏教授領銜的團隊成功構建全球首個基于原子核自旋的量子傳感網絡，這項技術革新使暗物質探測靈敏度實現跨越式提升，為破解宇宙物質組成之謎提供了全新手段。相關研究成果已在國際頂級學術期刊《自然》發表，引發科學界廣泛關注。
當前科學認知顯示，宇宙中僅有4.9%為可見物質，暗物質占比高達26.8%，但其本質仍是未解之謎。作為暗物質候選粒子中最具理論優勢的軸子，其構成的拓撲缺陷結構在穿越地球時，會與探測器中的原子核自旋產生微弱相互作用。這類信號持續時間極短且強度微弱，對探測技術構成巨大挑戰。
研究團隊通過創新核自旋量子精密測量技術，攻克了惰性氣體原子核自旋對瞬時信號的響應難題。他們將微秒級的暗物質信號延長至分鐘量級的核自旋相干態，配合自主開發的量子放大技術，使信號強度提升百倍以上。實驗數據顯示，該系統的自旋旋轉探測靈敏度達到1微弧度，較傳統技術提升四個數量級，相當于在浩瀚宇宙中捕捉到更微弱的"蛛絲馬跡"。
為進一步提升探測效能，科研人員構建了橫跨合肥與杭州的城際量子傳感網絡。這個由五臺自主研發的量子傳感器組成的系統，通過衛星同步實現320公里跨度的分布式傳感。長基線設計使真實暗物質事件在不同節點間產生可識別的信號延遲與相位差，結合三維數據擬合技術，將誤報率降低三個數量級。相較于國際同類項目，該系統的能量分辨率同樣提升四個數量級，展現出顯著的技術優勢。
在持續兩個月的觀測中，研究團隊雖未發現統計顯著的拓撲缺陷穿越事件，但基于"無信號"結果在軸子質量10peV至0.2μeV范圍內設定了最嚴格的實驗室限制。特別是在84peV質量點，耦合尺度上限達到4.1×101?GeV，較天文觀測限制提升40倍，首次在實驗室層面超越天文觀測數據，為探索新物理參數空間開辟了道路。
這項突破不僅為暗物質探測提供新范式，其發展的網絡化架構與信號處理技術，更可拓展至軸子星、軸子弦等新現象的搜尋。該系統與引力波天文臺等設施的協同，有望構建多信使觀測網絡，捕捉雙黑洞并合等極端事件釋放的軸子輻射。研究團隊正規劃通過全球組網、空間部署及新一代惰性氣體量子傳感技術，將探測靈敏度再提升四個數量級。
量子科技的戰略價值在科技競爭中日益凸顯。在人工智能主導的技術變革浪潮中，量子精密測量與傳感技術展現出獨特優勢。量子磁強計等設備在礦產勘探、雷達系統、生物醫學等領域的應用前景廣闊，其測量精度遠超傳統技術，可探測心磁、腦磁等微弱磁場信號。
專家指出，量子科技正重塑人類對物質世界的認知邊界。在數據安全領域，量子通信與密碼學構建起新型防護體系；在智能感知層面，量子傳感技術突破傳統測量極限。這種多維度的技術突破，使量子科技在AI時代占據不可替代的戰略地位，成為推動科學前沿探索的關鍵力量。國際科學界評價該成果為"及時而強大的研究工具，將引發新的研究熱潮"。
