中国首次直接观测到米格达尔效应 量子预言成真
中国科学院大学科研团队与多所高校合作，首次直接观测到量子力学预言的米格达尔效应。这一发现为轻暗物质探测突破阈值瓶颈提供了关键支持。相关成果已在国际学术期刊《自然》上发表。
米格达尔效应是1939年苏联科学家Migdal通过量子力学计算预言的现象。当一个中性粒子与原子核碰撞时，反冲原子核会将部分能量传递给核外电子，使电子有概率获得足够能量脱离原子束缚，形成带共同顶点的两条带电径迹，即核反冲径迹和电子径迹。
进入21世纪，科学家们逐渐认识到米格达尔效应可以成为突破轻暗物质探测阈值瓶颈的重要路径之一。然而，自理论预言提出后的80多年间，该效应一直未被发现或证实，这使得依赖该效应的暗物质探测实验面临质疑。
研究团队自主研发了一种“微结构气体探测器+像素读出芯片”组合的超灵敏探测装置，相当于可拍摄“单原子运动中释放电子过程”的“照相机”。利用紧凑型氘-氘聚变反应加速器中子源轰击“照相机”内的气体分子，同时产生原子核反冲与米格达尔电子，二者形成“共顶点”的独特轨迹。通过分析这一特征，团队成功地将这种“米格达尔事件”从伽马射线、宇宙射线等背景干扰中区分开来，首次直接证实了1939年利用量子力学预言的米格达尔效应。
未来，研究团队计划进一步优化探测器性能，拓展对不同元素的米格达尔效应的观测，为更轻质量的暗物质粒子探测提供数据支持。
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