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粒子物理学的标准模型是基本粒子的数量、性质和相互作用的成功范例。然而，中微子振荡的观察表明标准模型的不完备性。早在1937年，埃托雷·马约拉纳（Ettore Majorana）就提出了著名的费米子对称理论：中微子可能拥有自己的反粒子，这在已知的基本粒子中是独一无二的。鉴于马约拉纳中微子的重要性，其有可能成为通过轻质发生来解释宇宙的物质-反物质不对称性的重要钥匙，全球范围内也都在积极寻找着马约拉纳中微子。
有鉴于此，美国南卡罗来纳大学D. Q. Adams和C. Alduino、加州大学洛杉矶分校K. Alfonso以及CUORE（Cryogenic Underground Observatory for Rare Events, 低温地下天文台）合作者们报道通过使用今年来新兴的CUORE实验耦合先进低温热量计装置（图1）来搜寻马约拉纳中微子。
敬献合作者
本文要点：
（1）CUORE实验简述
CUORE实验（意大利大萨索国家实验室地下）是使用TeO2低温热量探测计以及CUORE低温恒温器（图1）实现了将大约1.5 t的材料冷却到约10 mK超低温，并以90%的占空比保持多年的能力。在低温热量探测计中，撞击辐射会将吸收体晶体中沉积的能量转化为热量，导致温度升高，其中热信号可以由双β中微子（0νββ）衰变中发射的电子而引起。而每个CUORE晶体（图 1c）则都配备了一个中子嬗变掺杂锗热敏电阻（NTD），它可以将热脉冲信号转换为电信号以用于记录分析。
图1 CUORE实验探测器装置
（2）实验分析和结论。
CUORE实验的探测信号通过在Qββ处产生人工峰的数据盐析程序化来盲化0νββ搜索，结果证明该装置成功检测到了马约拉纳中微子：检测结果约90%的连续背景来自支撑的结构表面的放射性污染物的降解α粒子组成，另外约10%是多康普顿散射（2615-keV γ，标定中微子）贡献的（图2）。此外，检测也达到了Te半衰期极限转换（mββ < 90-305 meV）的有效马约拉纳质量极限，是目前该领域中最强的，证明了在CUORE中使用的低温热量计技术的的优越性。
图2 1.0384 t yr TeO2暴露的物理光谱
参考文献：
The CUORE Collaboration. Search for Majorana neutrinos exploiting
millikelvin cryogenics with CUORE. Nature. 2022
DOI:10.1038/s41586-022-04497-4
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04497-4
