作者:吴兰 来源:中国新闻网 发布时间:2022/10/18 21:54:43
选择字号:
中外学者合作首次实现一种高灵敏微波传感

 

中新社合肥10月18日电 (记者 吴兰)记者18日从中国科学技术大学获悉,该校科研团队与合作者在精密测量上取得新进展——首次实现基于里德堡原子临界增强的高灵敏微波传感。

该研究成果17日发表在国际知名学术期刊《自然—物理》(Nature Physics)上。

据悉,中国科学技术大学郭光灿院士团队中史保森教授、丁冬生教授课题组与丹麦奥尔胡斯大学Klaus M?lmer教授和英国杜伦大学Charles S. Adams教授合作,提高了里德堡原子对微波电场测量的精度和灵敏度,灵敏度可达49纳伏每厘米每根号赫兹。

发展现代化先进量子测量体系具有重要的研究意义。由于里德堡原子可以对微弱电场产生很强的响应,因此已经成为一个非常有前景的微波测量量子体系。此外,里德堡原子之间具有长程强相互作用,常被用于模拟研究强关联系统。强关联系统在临界点附近对外界扰动更加敏感,可以被应用于量子精密测量领域。

虽然有大量理论报道利用强关联系统的临界状态去做量子传感,但在实验上一直未能成功实现。“主要原因是多体系统相变过程制备难、临界点的外场调控技术欠缺等。”论文共同作者、科院量子信息重点实验室丁冬生教授介绍。

近年来,史保森、丁冬生科研团队利用里德堡原子体系,聚焦量子模拟和量子精密测量科学研究,已取得了重要进展。此次工作中,团队发展了里德堡原子临界点与微波电场的耦合技术,显著提高了测量微波的精度和灵敏度。

丁冬生说:“实验发现,多体系统中的原子透射谱线在相变点附近变得更加陡峭,这相当于一把频域上刻度更细的尺子,因此对于微波测量具有更高的精度。”

实验表明,其关键量之一的费希尔信息(Fisher information)提高了三个数量级。对应于测量精度提升至少一个量级,并且随测量时间的增加而增加,呈现指数增长的趋势。

该工作得到审稿人高度评价:“该实验真正具有开创性,具有重大的潜在影响,因为它为开发基于强相互作用多体系统的新一代量子传感器打开了大门。”(完)

 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
中国超重元素研究加速器装置刷新纪录 彩色油菜花又添7色!总花色达70种
考研复试,导师心仪这样的学生! 地球刚刚经历最热2月
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文