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）
记者3月18日从安徽明天氢能科技股份有限公司（以下简称明天氢能）获悉，国家电网近日向明天氢能及董事长王朝云分别授予科学技术进步奖一等奖，获奖项目为“大规模氢电一体化站关键技术、核心装备及 国际天文学家团队绘制了迄今最大的三维宇宙地图，记录了大约130万个活跃类星体在空间和时间上的位置。它将成为探测类星体、暗物质晕和超大质量黑洞的强大工具。发表在最新一期《天体物理学杂 荷兰阿姆斯特丹大学医学院科学家开展的一项新研究证明，利用最新CRISPR-Cas基因编辑技术，能消除实验室中受感染细胞内所有艾滋病病毒（HIV）的痕迹，为治愈该病带来新希望。相关研究论文将提交于4月27 据中国科学院武汉植物园消息，我国科研人员在大别山区开展植物多样性科学考察时，发现了天门冬科天门冬属新物种，并将其命名为大别山天门冬。相关研究成果日前发表在国际知名植物分类学期刊《植物 玻璃，是我们日常生活中常见且应用非常广泛的一种材料，如外墙、窗户、杯子、灯饰……但玻璃的应用远不止于此。2024年3月22日14时，由中国下一代教育基金会与中国平安共同主办、科技 3月25日消息，国内一场经济高峰论坛上，iPhone总裁蒂姆·库克再次成为焦点。然而，引起人们关注的并非库克的讲话内容，而是一张自拍照片。在论坛现场，一位观众与库克自拍合影，但引人注目的是她手中 。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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