江门中微子实验完成95%，中国领跑中微子通信技术

江门中微子实验完成95%，中国领跑中微子通信技术

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中国科学院

等

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来源

1.

https://ihep.cas.cn/dkxzz/juno/cmsm/202410/t20241014_7398336.html

2.

https://worldscience.cn/c/1980-06-28/647378.shtml

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https://www.ihep.ac.cn/xwdt/cmsm/2019/201912/t20191225_5472314.html

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http://www.jiangmen.gov.cn/newygadwq/xw/content/post_3206979.html

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https://www.cnbayarea.org.cn/city/jiangmen/zxdt/content/post_1274947.html

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https://www.edu.cn/rd/kexuetansuo/zui_xin_dong_tai/ke_ji_xin_zhi/201203/t20120321_755252.shtml

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http://www.kjdb.org/CN/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.11.011

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http://m.cyol.com/gb/articles/2024-10/02/content_JQpRnQuZBO.html

2024年10月，位于广东江门的中微子实验项目传来重大进展：核心探测设备——中心探测器已完成95%建设任务，预计将于2024年11月底完成全部设备安装，并于2025年8月正式运行取数。这一消息标志着中国在中微子研究领域再次迈出重要一步，也预示着中微子通信技术的应用前景日益明朗。

江门中微子实验（JUNO）是中国继大亚湾中微子实验之后的又一重大科学工程，其主要科学目标是测量中微子质量顺序。项目选址在地下700米深处，核心探测设备是一个2万吨的液体闪烁体探测器，体积比当前国际最大液闪探测器大20倍，能量精度达到3%，是当前国际最好水平的两倍。

项目团队在建设过程中攻克了多项国际技术难题，包括：

• 研发新型光电倍增管，具有国际最高光子探测效率，打破国际垄断
• 研制高强度、高精度、高透光率光电倍增管水下防爆系统
• 开发高洁净度、高密封、高效率的液闪纯化系统，获得世界最好水平的光传输衰减长度
• 创新设计水下电子学系统，以民用器件实现航天级别可靠性

中微子是一种不带电荷、质量极轻的基本粒子，具有极强的穿透能力，能够贯穿地球而不被吸收。1978年，美国费米研究所首次实验成功中微子通信系统，展示了这种新型通信方式的巨大潜力。

中微子通信具有以下显著优势：

• 不受电磁干扰，可穿透海水、地层等介质
• 传输速度快，接近光速
• 难以拦截和破解，具有天然的安全性

然而，中微子通信技术目前仍面临一些挑战：

• 中微子与物质的相互作用极其微弱，探测难度大
• 需要大型加速器产生中微子束，设备成本高昂
• 信号调制和接收技术尚不成熟

中国在中微子研究领域的布局始于大亚湾中微子实验，该实验首次精确测量了中微子第三种振荡模式，成果发表在《物理评论快报》上，被评价为“改变了人类对物质世界的认识”。

江门中微子实验作为大亚湾实验的二期项目，将进一步深化对中微子性质的理解。项目建成后，将与日本顶级神冈实验、美国深部地下中微子实验形成三足鼎立之势，使中国在中微子研究领域的国际领先地位得到进一步巩固。

中微子通信技术一旦成熟，将带来革命性的变化：

• 实现深海、地下等极端环境下的实时通信
• 构建地月、地火等星际通信网络
• 提升军事通信的安全性和隐蔽性
• 改变金融交易、医疗影像传输等民用领域

正如中国科学院高能物理研究所所长王贻芳院士所说：“中微子研究是科学大厦中的一块重要基石，虽然目前还处于基础研究阶段，但其潜在应用价值不可估量。就像100多年前人们对原子核衰变的研究一样，当时无法想象它会带来核能利用的革命，而中微子研究也可能在未来深刻改变我们的世界。”

随着江门中微子实验的建成和运行，中国将在这一前沿科技领域持续领跑，为未来中微子通信技术的实用化奠定坚实基础。