北京
中國青年報客戶端訊（中青報?中青網(wǎng)記者 楊潔）在量子傳感應(yīng)用中，熱化效應(yīng)會嚴重破壞系統(tǒng)對被測物理量所記錄的信息。這是當前量子精密測量技術(shù)邁向?qū)嵱没媾R的一大核心限制。日前，清華大學(xué)交叉信息研究院段路明院士、鄧東靈副教授、侯攀宇助理教授研究組首次在大規(guī)模固態(tài)自旋體系中成功觀測到多體動力學(xué)凍結(jié)現(xiàn)象，揭示了一種基于涌現(xiàn)守恒量的新型熱化抑制機制，并發(fā)展出增強磁場測量新方法，突破了傳統(tǒng)方案中受限于相干時間的性能瓶頸，顯著增強了微弱磁信號的探測能力。5月28日，相關(guān)成果以《基于動力學(xué)凍結(jié)增強自旋系綜磁場測量》“Dynamical freezing for magnetometry in an interacting spin ensemble”為題，在線發(fā)表于《自然》（Nature）。
《基于動力學(xué)凍結(jié)增強自旋系綜磁場測量》論文發(fā)表。受訪者供圖
據(jù)團隊成員介紹，該成果不僅首次在大規(guī)模固態(tài)自旋體系中成功觀測到多體動力學(xué)凍結(jié)現(xiàn)象，揭示了一種基于涌現(xiàn)守恒量的新型熱化抑制機制，更為發(fā)展基于多體動力學(xué)的量子傳感技術(shù)開辟了全新方向。此外，該工作為凝聚態(tài)物理、化學(xué)及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中兼具高空間分辨率與高靈敏度的量子傳感應(yīng)用，提供了切實可行的技術(shù)途徑，具有重要的科學(xué)意義與應(yīng)用潛力。
未來，研究組計劃深入發(fā)展和優(yōu)化基于該機制的量子傳感性能，在提升靈敏度的同時，保持該物理平臺高空間分辨率的優(yōu)勢，并將這一新型傳感方案應(yīng)用于凝聚態(tài)物理、化學(xué)及生物醫(yī)學(xué)等前沿交叉領(lǐng)域，具體應(yīng)用場景包括超導(dǎo)材料、鐵磁材料的磁性測量，活體細胞內(nèi)的溫度、磁場之類的物理性質(zhì)測量等等。
來源：中國青年報客戶端
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