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那这些实验的成果是什么？它们典型的成果都是，压低了暗物质的参数上限 。 比如说有个理论模型预测在某种条件下会平均一个月看到一次某种事件，但观测结果是一年都没有看见一次，那就可以排除这种模型 。 或者说任何模型要想存活下来，都需要满足这些实验的定量限制 。

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Dmitry Budker
彭新华等人对比的主要是CASPEr，它是Cosmic Axion Spin Precession Experiment的缩写，即宇宙轴子自旋进动实验，这个简称同时也是一个卡通小精灵的名字 。 CASPEr的提出者、德国的Dmitry Budker教授，也是彭新华这篇论文的合作者 。 CASPEr的原理是，通过宇宙轴子背景可以诱发原子核电偶极矩的微小振荡，在相互垂直的磁场和电场中，这一振荡会让核自旋发生进动，进而诱发一个很小但也许能探测到的振荡磁场（诺奖得主Wilczek：粒子物理学将去往何方？| 赛先生） 。 如果找到了，这就是轴子存在的证据 。 当然他们还没有找到，但已经把轴子与核自旋耦合的上限压到了一个很低的水平，具体而言是10^(-2) GeV^(-1)，这是此前的最佳值 。

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然后，彭新华等人的成果是什么？他们发明了一种新的量子精密测量的方法，把这个上限压低了5个数量级，而且比所谓宇宙天文学界限5 * 10^(-8) GeV^(-1)还低，也就是说任何天文学方法都不如他们的精度高 。 更有趣的是，他们的方法还是桌面式的，也就是说一张桌子就能放下，是一个规模很小的实验，比以前的各种暗物质探测实验都便宜多了 。

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大家可以看这两张图 。 前一张是大型天文学观测给出的暗物质界线，这个界线足够高，暗物质粒子在里面畅游，嬉皮笑脸 。 后一张是彭新华等人给出的新界线，这个界线就低得多了，暗物质粒子在里面好像被压在五行山下一样，愁眉苦脸 。 这两个图的横坐标是暗物质粒子的质量，用能量单位eV来表示，因为质量乘以光速的平方就是能量 。 他们获得的最低上限是2.9 * 10^(-9) GeV^(-1)，出现在67.5 feV的地方 。
在探测原理上，他们利用一种全新的自旋放大效应，用气态氙和铷原子混合蒸气室实现了迄今为止最佳灵敏度的核自旋磁传感器 。 简而言之，就是他们可以实现超高灵敏度的磁场探测 。

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有人也许会问，这个成果能不能得诺贝尔奖？回答是：还不能，因为它只是把对某一类暗物质候选者的探测精度提高了5个量级，还没有找到暗物质 。 如果找到了暗物质，那当然就远不是诺贝尔奖的问题了，而是引发科学革命 。 不过现在，还处于“工欲善其事必先利其器”的阶段 。

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最后，我可以告诉大家的是，量子精密测量不但可以用于探测暗物质，还可以在日常生活的许多地方发挥作用 。 例如现在医学的磁共振成像需要强磁场，这对戴心脏起搏器的人很不利，而用他们的技术，就可以实现零磁场的磁共振成像 。 在我最近出版的科普书《量子信息简话》中，就介绍了这个零磁场的磁共振成像 。 它不但取消了对磁场的要求，还大大降低了成本，可望对许多患者带来福音 。

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