规范模型是粒子物理中十分成功的理论结构，描绘了根本粒子和四种根本相互作用。可是规范模型仍无法解释当时世界天文学的一些重要观测现实，例如暗物质和暗能量。因而理论学家提出，存在逾越规范模型的新粒子，如轴子、类轴子和Z’玻色子等。这些粒子可能是咱们了解世界更深层次的要害。理论指出新粒子可当作传达子，传递规范模型粒子之间的新相互作用，比如能够诱导出自旋与自旋之间速度相关的新相互作用。现在国际上对自旋与自旋之间速度相关的新相互作用的试验研讨比较短缺，特别是在力程比较小的范围内，试验查验根本上没有。这是由于小力程试验搜索的应战在于需要在微米标准一起完成相干调控自旋量子态、高精度磁勘探以及空间方位精细调制。

  针对这一应战，研讨团队精心设计了安装有两块金刚石的试验设备。每块金刚石外表都经过化学气相堆积法制备了高品质的氮-空位(NV)系综（如图a）。其间一块NV系综中的电子自旋作为自旋传感器，而另一块则作为自旋源。团队经过相干控制两块金刚石NV系综的自旋量子态及其相对速度，从而在微米标准搜索了电子自旋之间速度相关的新相互作用效应。首要使用自旋传感器表征其与自旋源之间的磁偶极相互作用作为标尺，然后经过调制自旋源振荡，并进行锁相勘探和相位正交剖析来丈量速度相关的自旋-自旋新相互作用。关于两种新相互作用，该团队分别在小于1厘米和小于1千米的力程范围内完成了国际上初次试验勘探（如图b，c），获取了名贵的试验搜索数据。

  图：试验设备和试验成果。(a)两块制备有高品质NV系综的金刚石被用于展开自旋-自旋速度相关相互作用搜索。(b,c)对两种自旋-自旋速度相关的相互作用的试验观测束缚。

  我国科学院微观磁共振要点试验室研讨生黄越和梁航为该文一起榜首作者，杜江峰院士、荣星教授、焦曼研讨员为该文的一起通讯作者。该研讨得到了国家自然科学基金委、科技部、我国科学院等赞助。

  （我国科学院微观磁共振要点试验室、物理学院、我国科学院量子信息和量子科学技术创新研讨院、科研部）