暗物质和中微子普遍存在于宇宙中，对宇宙和星系的形成与演化起了主导作用，但我们对暗物质的本质和中微子的基本性质还所知甚少。大量的高能标理论研究预言了一类质量在弱电破缺能区（100 GeV）附近的暗物质粒子，即“弱相互作用重粒子”或WIMP。1985年起，国际上兴起在深地极低本底实验室通过高灵敏度探测器来直接探测暗物质与原子核之间的碰撞。近年来，国际上采用液氙时间投影室探测器对重质量区暗物质探测的灵敏度取得了飞快进展，我国的PandaX、欧洲的XENON和美国的LZ实验“三足鼎立”，对暗物质-普通物质作用的实验限制交替领先，但目前尚未找到确凿的信号。然而，理论预言的暗物质-核子相互作用的参数空间还有2至3个数量级未被搜寻。同时，来自大气层和天体的中微子同原子核的碰撞信号将成为暗物质探测的“终极”本底，被称为“中微子地板”，其本身也可能蕴含着新物理的信息。

理论物理学家普遍认为中微子是自身的反粒子，即马约拉纳费米子。马约拉纳中微子可以为中微子的微小质量提供完美解释，也可能同宇宙演化中的反物质消失之谜相联系。无中微子双贝塔衰变（NLDBD，Neutrinoless Double Beta Decay）是寻找马约拉纳中微子的黄金通道，实验上对NLDBD半衰期的探测也将为中微子有效质量提供限制。

PandaX实验组依托锦屏地下实验室开展暗物质和中微子的研究，已完成PandaX-I 120公斤级和PandaX-II 580公斤级两代液氙实验，取得了多个国际前沿领先的物理结果。新一代四吨级PandaX-4T实验于2020年投入运行，首批结果给出了暗物质和原子核散射国际上最强的限制，并首次利用自然液氙精确测量了氙-136的双贝塔衰变半衰期。

PandaX实验网站：https://pandax.sjtu.edu.cn/

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