记者4月24日从中国科学技术大学获悉，该校彭新华教授、江敏副教授团队首次利用暗态自旋实现极弱磁场的量子放大，磁场放大倍数突破5000倍，单次磁场测量精度达到0.1fT（1fT=10的负15次方特斯拉）水平。相关研究成果日前发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》。
极弱磁场探测技术对于生产生活、国家安全以及基础研究均具有重要意义，包括心脑磁生物医学诊断、地质勘探、分子结构测量以及暗物质探测等多个交叉科学应用。如何在复杂的环境噪声和技术噪声下，突破当前磁场的测量极限，是极弱磁场探测领域的重大挑战。量子放大利用原子、分子及粒子的自旋等可以实现微弱电磁场的超低噪声量子放大，在诸多前沿科学应用场景如微波激射器、激光器及原子钟等精密测量领域发挥着重要作用。然而，由于气态自旋的初始化、相干时间和读出灵敏度相关的约束，使自旋量子放大的性能受到限制，特别是在测量带宽、工作频率和放大增益等方面。克服这些局限对于释放量子放大的全部潜力并使其在更广泛的应用中得到充分利用至关重要。
针对上述难题，彭新华团队提出了暗态自旋量子放大的概念。研究人员通过操控铷原子极化激光、氙原子偏置磁场等实验条件，将极化、放大和读出的过程分离开来，使量子放大过程中氙原子核自旋处于暗态之中，免受来自极化铷原子的干扰，发挥出量子放大更多的潜力。实验发现处于暗态的氙原子核自旋相干时间长达6分钟，相较以往提升了1个数量级。更长的相干时间有助于提升放大增益，研究人员观察到更长相干的暗态自旋对弱磁信号的放大增益约为5400倍，暗态自旋放大与原子磁力计相结合，实现了单次测量（约500秒）可探测的最小磁场达到亚飞特斯拉水平（1fT=10的负15次方T）。
研究人员表示，这项技术将用于生物医学中的心脑磁诊断、化学分子的极弱磁场测量（即零磁场核磁共振）、暗物质探测等领域。
（中国科大供图）
记者4月24日从中国科学技术大学获悉，该校彭新华教授、江敏副教授团队首次利用暗态自旋实现极弱磁场的量子放大，磁场放大倍数突破5000倍，单次磁场测量精度达到0.1fT（1fT=10的负15次方特斯拉）水平。相关研究成果日前发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》。
极弱磁场探测技术对于生产生活、国家安全以及基础研究均具有重要意义，包括心脑磁生物医学诊断、地质勘探、分子结构测量以及暗物质探测等多个交叉科学应用。如何在复杂的环境噪声和技术噪声下，突破当前磁场的测量极限，是极弱磁场探测领域的重大挑战。量子放大利用原子、分子及粒子的自旋等可以实现微弱电磁场的超低噪声量子放大，在诸多前沿科学应用场景如微波激射器、激光器及原子钟等精密测量领域发挥着重要作用。然而，由于气态自旋的初始化、相干时间和读出灵敏度相关的约束，使自旋量子放大的性能受到限制，特别是在测量带宽、工作频率和放大增益等方面。克服这些局限对于释放量子放大的全部潜力并使其在更广泛的应用中得到充分利用至关重要。
针对上述难题，彭新华团队提出了暗态自旋量子放大的概念。研究人员通过操控铷原子极化激光、氙原子偏置磁场等实验条件，将极化、放大和读出的过程分离开来，使量子放大过程中氙原子核自旋处于暗态之中，免受来自极化铷原子的干扰，发挥出量子放大更多的潜力。实验发现处于暗态的氙原子核自旋相干时间长达6分钟，相较以往提升了1个数量级。更长的相干时间有助于提升放大增益，研究人员观察到更长相干的暗态自旋对弱磁信号的放大增益约为5400倍，暗态自旋放大与原子磁力计相结合，实现了单次测量（约500秒）可探测的最小磁场达到亚飞特斯拉水平（1fT=10的负15次方T）。
研究人员表示，这项技术将用于生物医学中的心脑磁诊断、化学分子的极弱磁场测量（即零磁场核磁共振）、暗物质探测等领域。
（中国科大供图）
3月17日，记者从陆军军医大学西南医院获悉，该院消化内科教授陈磊团队联合陆军军医大学教授张定林首次提出，活性氧响应性纳米材料能够把程序性死亡配体-1蛋白精准传递到肠道炎症部位，有效缓解肠炎 3月20日对于我国抗衰老研究是个特殊的日子，经过近3年的不懈努力，八子补肾胶囊抗衰老取得又一重大突破。挑战人类生命极限是摆在全球科学家面前的重大课题，抗衰老研究已成为世界生命科学领域关注 记者3月20日从中国科学院地质与地球物理研究所获悉，该所科研人员在东北黑土区开展了大范围的野外调查和样品采集工作，通过分析采集的黑土样品发现，黑土物质最初都是由风力搬运而来。相关研究成 科技日报从哈尔滨工业大学获悉，北京时间2024年3月20日8时31分28秒，“天都一号”“天都二号”通导技术试验星伴随探月工程四期鹊桥二号中继星任务搭乘长征八号遥三运载火箭从文昌航天发射场发射 所谓香喷喷的婴儿，到底是源于人们的爱意，还是说确有其香？《通讯·化学》21日一项小型研究首次分析了婴儿和青少年体味化学组成的差异。研究显示，有两种较难闻的化合物仅在青少年体味样本中 3月23日消息，vivo即将于3月26日发布vivo X Fold3系列折叠屏电话，其中包含vivo X Fold3和vivo X Fold3 Pro两款新品。据悉，vivo X Fold3采用了首发的碳纤维龙骨铰链，重量仅为219克，厚度为4.65毫米。相 。本文链接：我首次利用暗态自旋实现极弱磁场的量子放大倍数突破5000倍http://www.sushuapos.com/show-2-5335-0.html
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