量子引力理论致力于统一描述广义相对论和粒子物理标准模型,是当代物理学最根本的挑战之一。量子引力理论预言的时空离散性、引力子、额外维、引力诱导纠缠等,是当前的前沿热点问题。在低能区对这些问题进行探索,与高能对撞实验等可形成关键互补。这类实验旨在探测由极轻粒子产生的微弱相互作用或引力定律在微观尺度上的偏离,它们不仅是检验量子引力理论的窗口,也可能为暗物质、宇宙学等重大谜题提供线索。
本课题组发展超高精度弱力测量技术,在实验室尺度上对量子引力及相关物理效应进行检验。核心技术为超精密扭秤,结合光学调控、悬浮微球、环境扰动抑制、高精度角度探测等技术,旨在突破目前的灵敏度限制,在更高精度上进行新物理探索,为相关理论模型提供实验约束或证据。
课题组研究方向包括但不限于:
1.量子引力效应实验探索:基于精密扭秤和悬浮微球等技术,检验量子引力理论预言的时空离散性、引力子、额外维、引力诱导纠缠等,探测由轴子、暗光子等粒子传递的超出标准模型的微弱相互作用,为暗物质提供实验线索。
2.精密弱力测量技术与应用:研发超精密弱力测量技术,突破传统噪声极限,抑制环境噪声干扰,为更高精度的新物理效应探索和基础研究提供技术支撑。具体应用包括空间引力波探测任务中的微推进器标定、检验质量锁紧与释放技术测试、光力测量等。
研究条件与前景:
课题组依托优越的山洞实验室环境(恒温、恒湿、隔振),具备多套精密扭秤探测系统、悬浮微球系统、高精度角度探测单元、以及质量、长度和温度等测试设备。我们诚邀对精密测量物理、量子引力和暗物质探测、实验仪器等有浓厚兴趣和扎实背景的优秀人才加入。欢迎富有探索精神的优秀学生报考研究生,共同挑战测量技术的极限,探索物理学的未知疆域。