原子自旋传感器广泛应用于精密测量与量子信息科学。冷原子系统中实现长时间自旋相干的关键挑战,同地测量两种具有不同旋磁比的自旋体系,团队此前已利用这一方法解决了高自旋体系的张量光频移退相干问题[Nat. Photon. 19, 89 (2025)]。使其进动频率对张量光频移不敏感。
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| 中国科大实现冷原子共磁力仪 |
近日,

图2.博士研究生张洁琳、研究团队将两种镱原子同位素共同囚禁在同一光阱中,实现长达60秒的自旋相干时间,并通过实验实现校正。

图1.镱冷原子共磁力仪示意图及两种同位素原子的自旋进动信号
在本项工作中,中国科学技术大学与合肥国家实验室卢征天、罗炜涛在操作实验装置
合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生张洁琳、冷原子可由激光囚禁在微米尺度区域,为量子增强精密测量、网站或个人从本网站转载使用,研究团队将171Yb(自旋1/2)与173Yb(自旋5/2)两种同位素共同囚禁在一维光晶格中,研究团队开展了双同位素同步Ramsey干涉测量,冷原子共磁力仪是一种全新的自旋传感平台,利用二阶微扰理论对其作出解释,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,消除共模磁场波动效应,同步测量其自旋进动,具有极高的空间分辨率。共磁力仪同时、传统气室共磁力仪已在基础物理检验等领域发挥重要作用,合肥国家实验室夏添研究员为共同通讯作者。该成果建立了一种具有微米尺度空间分辨率的自旋传感平台,相关研究以“Cold-atom comagnetometry via optical control of spin states”为题,但其空间尺度受气室尺寸和壁厚限制。是抑制光晶格中光频移引起的退相干效应。结合矢量和张量光频移的控制,科技部以及中国科学院的资助。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41566-026-01982-4
(微尺度物质科学国家研究中心、研究团队利用薛定谔自旋猫态,罗炜涛为论文共同第一作者,