4月6日，意大利格兰萨索国家实验室和美国劳伦斯伯克利国家实验室 (LBL)同步发布无中微子双贝塔衰变(0νDBD)国际合作实验(CUORE：Cryogenic Underground Observatory for Rare Events)对中微子的奇异属性研究的最新进展。CUORE最新结果对所谓的中微子马约拉纳属性给出了最严格的实验限制之一，成果在《自然》主刊（Nature）在线发表。
CUORE合作组由来自意大利、美国、中国、西班牙、法国等国家的100多位科学家组成。复旦大学现代物理研究所马余刚院士团队是该国际合作实验的成员之一，团队早在2006年就加入CUORE合作组，承担了主探测器材料Te、TeO2粉末以及硝酸、盐酸等溶剂材料的样品纯度的高精度检测，随后参与了CUORE-0、CUORE实验的现场安装、调试等工作，并参与后续长达近十年的实验运行工作。
CUORE实验是科学家们在极深的地下通过处于极低温环境的晶体来研究幽灵似的中微子的特性，希望寻找宇宙起源的秘密。该实验位于意大利中部亚平宁山脉最高的主峰之下1500多米的格兰萨索国家地下实验室，实验室隶属于意大利国家核物理研究院，是世界上规模最大的地下实验室之一。CUORE实验的目的是寻找无中微子双贝塔衰变，从而验证中微子的马约拉纳特性，也就是说中微子是否是其自身的反粒子，这是粒子物理与核物理领域的重大科学问题之一，有可能帮助科学家回答为什么宇宙中的正物质远比反物质多，这是人类能在宇宙中存在的根本原因之一。
CUORE实验通过206公斤极高纯度的130Te晶体来寻找可能发生的无中微子双贝特衰变。0νDBD是地球实验室中探索中微子马约拉纳属性的唯一可行方法。
CUORE实验实现晶体量热器探测技术的创新，为下一代更高分辨的实验建立基础。CUORE实验的升级版CUPID已经在运行，探测灵敏度将提高约10倍，将给中微子马约拉纳属性研究带来希望。
当前，国内也在积极推动无中微子双贝塔衰变实验研究，依托中国锦屏地下实验室“十三五”国家重大科技基础设施，发展包括高纯锗、晶体量热器、高压气体和液体时间投影室等多种实验方案。其中由复旦大学牵头, 联合清华大学、北京师范大学、中国科学技术大学、上海交通大学等多家单位合作成立了CUPID-China合作组，共同发展基于100Mo同位素的新一代低温晶体量热器实验技术，研发钼酸锂(Li2MoO4)闪烁晶体探测器，开展无中微子双贝塔衰变实验探测研究。CUPID-China推动的实验采用新一代的光热双读出技术，灵敏度比CUORE实验高很多，将利用国内在晶体生长技术方面的优势，在锦屏实验室开展无中微子双贝塔衰变实验探测。实验的推进将对我国在中微子的基本属性、正反物质对称性及宇宙起源等基础前沿研究领域的发展起到重要促进作用。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04497-4
