量子光学加原子传感器等于什么

近年来,量子精密测量在我国发展势头十分迅猛，特别是基于光与原子相互作用的原子磁力计，因其灵敏度高、易于小型化而备受关注。然而，环境磁场噪声、光学探测噪声和自旋投影噪声一直是限制原子磁力计性能提升及应用拓展的主要瓶颈。

根据量子光学理论，光学探测量子噪声与自旋投影噪声分别取决于系统敏感磁场的光子数与原子数，二者的多少限制了磁场测量的灵敏度，即所谓的标准量子极限。目前灵敏度最高的传统原子磁力计——无自旋交换持豫（spin exchange relaxation free, SERF）磁力计，实现高灵敏度的方法是通过提升原子池的工作温度（通常在120°C）增加原子数来达到的。

然而过高的工作温度限制了其在生物医疗领域等方面的应用。在室温下，原子数目较低，若想达到与SERF磁力计同样水平的灵敏度，需要突破标准量子极限的制约，这一点也是近年来国际科学上该领域众多科学家共同关注的难题。

研究者将四波混频（FWM）过程中产生的双模压缩场注入基于非线性磁光旋转（nonlinear magnetic optical rotation, NMOR）的双探针磁场梯度计中，使其双探针测量产生量子关联。通过这种方法，研究人员可以精确地测量磁场梯度，从而实现对微流体器件的控制。

（编辑：银川站长网）

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