电场精密测量难题终于有解了

高精度测量低频电场是贯穿物理学、材料科学和生物医学工程的一道根本性难题。理想传感器需同时满足三重严格标准:量值必须可溯源至基本物理常数以保证绝对精度、传感器体积紧凑适合实际应用部署、并且能够同时独立测定电场矢量的强度和空间方向。当前主流的电容式探头虽制造简便但灵敏度有限且难以小型化,而过去十年崛起的里德伯原子蒸汽池方案——虽在原理上展示了空前灵敏度——却因热原子系综固有的多普勒展宽和碰撞展宽效应牺牲了光谱分辨率,陷入了灵敏度与精度不可兼得的困境。南洋理工大学新加坡团队以封面论文形式发表于《Frontiers of Optoelectronics》的革命性方案,以交互式一维原子链替代庞大的气体池,从物理原理上克服了上述制约。里德伯原子是一类外层电子被激光激发至主量子数极高轨道(n可达50至200)的特殊原子态,其电偶极矩与n的平方成正比,比基态原子高出四至六个数量级。这一物理特性使里德伯原子对极微弱的外部电场极其敏感——理论上可探......阅读全文

基于里德堡原子的微波电场精密测量

    山西大学激光光谱研究所贾锁堂教授研究团队在国际上首次实现里德堡原子微波超外差接收机,极大提升了微波电场场强的探测灵敏度,提出基于可控原子体系的微波超外差测量新原理和新技术从根本上避免了经典微波测量方法中自由电子随机热噪声的影响。值得注意的是,山西大学科研成果入选“中国高等学校十大科技进展”是

电场精密测量难题终于有解了

高精度测量低频电场是贯穿物理学、材料科学和生物医学工程的一道根本性难题。理想传感器需同时满足三重严格标准:量值必须可溯源至基本物理常数以保证绝对精度、传感器体积紧凑适合实际应用部署、并且能够同时独立测定电场矢量的强度和空间方向。当前主流的电容式探头虽制造简便但灵敏度有限且难以小型化,而过去十年崛起的

中外学者合作首次实现一种高灵敏微波传感

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

美科学家找到新的里德伯原子阱

  在一项有望帮助人们打造快速量子计算机的研究成果中,美国密歇根大学物理学家发现了更加理想的里德伯(Rydberg)原子阱。在量子信息处理或高精度光谱学方面,新的里德伯原子阱优于其他原子阱。研究结果发表于《物理评论快报》(PRL)。  里德伯原子是指处于高激发态(或接近离子状态)的原子,这

科学家首次实现基于里德堡原子临界增强的敏微波传感

日前,中国科学技术大学郭光灿院士团队在基于相变的精密测量上取得新进展。团队史保森教授、丁冬生教授课题组与丹麦奥尔胡斯大学Klaus Mølmer教授和英国杜伦大学Charles S. Adams教授合作,利用强关联系统的相变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

更多的原子-,更好的传感器

发展现代化先进量子测量体系具有重要的研究意义,它符合时代发展需求和国际化发展潮流,同时面向国际前沿和国家重大需求。由于里德堡原子具有较大的电偶极矩,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,由于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以及相

深度学习增强里德堡多频微波识别

 图为机器学习解码结果。(a-c)为训练时间不同时,深度学习模型对传输信号的恢复结果 中国科大供图 里德堡原子具有较大的电偶极矩,可以对微弱的电场产生很强的响应,因此作为一个非常有前景的微波测量体系,备受人们青睐。但基于里德堡原子的微波测量领域还存在

深度学习增强里德堡多频微波识别

 图为机器学习解码结果。(a-c)为训练时间不同时,深度学习模型对传输信号的恢复结果 中国科大供图里德堡原子具有较大的电偶极矩,可以对微弱的电场产生很强的响应,因此作为一个非常有前景的微波测量体系,备受人们青睐。但基于里德堡原子的微波测量领域还存在很多科学问题亟待解决,多频率微波接收就是其中一项难题

科学家实现超越标准量子极限的微波测量

  中国科学技术大学郭光灿院士团队史保森、丁冬生研究组在冷里德堡原子气体中利用迟滞轨迹的翻转对微波场的敏感响应,实现了超越标准量子极限的微波测量。1月12日,相关成果发表于《自然-通讯》。  由于里德堡原子具有较大的电偶极矩,可以对微弱的电场产生很强的响应,因此作为一个非常有前景的微波测量体系备受人

山西大学团队实现可溯源至国际标准单位制微波相敏测量

  微波是人类观察世界的另一只“眼睛”,利用微波遥感技术可以测绘人类难以涉足地区的地形地貌、探索广袤神秘的宇宙太空。随着人类对未知世界探索的不断深入,经典微波测量方法在探测灵敏度和测量精确度方面都已经无法满足现实需求。  在国家重点研发计划“量子调控与量子信息”重点专项等科技计划的支持下,山西大学研

郭光灿院士团队:里德堡原子微波频率梳谱仪研制成功

  中国科学技术大学郭光灿院士团队在基于里德堡原子的无线传感上取得新进展。团队史保森、丁冬生课题组实现一种基于里德堡原子的微波频率梳谱仪,在宽带微波的探测领域具有应用前景。相关成果日前发表于《应用物理评论》。  微波测量在通信、导航、雷达、以及天文探测领域发挥重要作用。里德堡原子具有较大电偶极矩,可

在精密测量领域实现量子优势

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497123.shtm前不久,中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟,中国科学技术大学教授陆朝阳等基于“九章二号”中自主设计的受激双模量子压缩光源,结合非线性干涉仪,提出并演示了一种新方案来实现可扩展的

量子精密测量灵敏度再次提升

近日,该校交叉信息研究院孙麓岩副教授研究组与中国科学技术大学邹长铃研究员研究组合作,在超导量子系统中首次利用玻色量子纠错编码来提升量子精密测量的灵敏度,为未来量子精密测量和量子纠错结合的研究提供了新思路。相关成果在线发表于《自然·通讯》期刊。20世纪以来,测量精度的不断提高促进了生物、医学、天文、化

完美单光子源“助力”量子精密测量

  中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与美国普林斯顿大学、德国维尔兹堡大学等科学家合作,在同时具备高纯度、高不可分辨、高效率的单光子源器件上观察到强度压缩,为基于单光子源的量子精密测量奠定了基础。论文以“编辑推荐”形式近日发表于《物理评论快报》。美国物理学会Physics网站以“面向完美的单光子源”为

“冻结”信号,量子精密测量更稳更准

量子精密测量是量子科技赛道中距离产业化、实用化最近的领域之一。凭借超高的探测灵敏度,量子精密测量在资源勘探、医疗诊断等场景中拥有广阔应用空间。然而,长久以来,量子多体系统中由粒子间相互作用引发的热化效应,如同无形壁垒,持续制约着量子传感的测量精度、信号稳定性,也成为阻碍其走出实验室、实现规模化落地应

里德堡原子微波频率梳谱仪研制成功

  中国科学技术大学郭光灿院士团队史保森、丁冬生课题组实现了一种基于里德堡原子的微波频率梳谱仪,该仪器在宽带微波探测领域具有应用前景。相关成果日前发表于《应用物理评论》。  微波测量在通信、导航、雷达以及天文探测领域有重要作用。里德堡原子具有较大电偶极矩,可以对微弱电场产生很强的响应,因此可以用它作

法科学家首次直接测量原子间范德华力

  据物理学家组织网7月9日(北京时间)报道,法国国家科学研究中心的研究人员在最新一期《物理评论快报》上撰文指出,他们首次直接对两个原子间的范德华力进行了测量,另外,测量中使用的技术也可用于制造在量子计算机中非常有用的量子逻辑门。   范德华力是中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的弱作

国仪量子:量子精密测量驱动-铸就国产高端仪器

——国仪量子董事长贺羽专访稿  量子科学诞生的一百多年来,已在量子计算、量子精密测量、量子通信等方面产生了巨大的影响力。习总书记2020年召集中央政治局集体学习量子科技,并强调量子科技的重大科学意义和战略价值。国仪量子,从2016年创立之初,就以公司的名称清晰表达了其鲲鹏之志:为国造仪,量子科技创新

全球量子科技顶尖专家共议量子计算科技创新

以量子信息与量子计算为代表的量子科技发展具有重大科学意义和战略价值,将引领新一轮科技革命和产业变革方向。近年来,在物理学、信息科学与工程学等多学科融合促进之下,量子科技的基础重大科研成果不断涌现,在量子测量、器件和设备等体现出了强大的量子优越性,展现出了解决新材料设计、生物药物研发、通信金融安全等复

中科大在基于原子器件的精密测量物理取得进展

近日,中国科学技术大学工程科学学院教授盛东与物理学院教授卢征天联合课题组,在基于原子器件的精密测量物理方面取得进展,开发出高精度的氙同位素共磁力仪。 前述团队借助氙同位素共磁力仪,进一步探索超越标准模型的新物理,对核子与中子间的单极-偶极相互作用强度在亚毫米尺度上设定了新上限。相关成果发表

中国科大在基于原子器件的精密测量物理方面取得进展

  中国科学技术大学工程科学学院教授盛东与物理学院教授卢征天联合课题组开发了高精度的氙同位素共磁力仪,并利用该原子器件探索超越标准模型的新物理,对核子与中子间的单极-偶极相互作用强度在亚毫米尺度上设定了新的上限。6月10日,相关研究成果以Search for Monopole-Dipole Inte

中国正研发高精度时频柜-助量子力学跨越发展

  记者日前从我国原子钟研制权威部门独家获悉,中国科学家正在为我国未来空间站研发的一台科学仪器将有可能为量子力学带来革命性的影响。  据中国航天科工集团公司第二研究院203所研究员高连山介绍,这台名为“高精度时频柜”的仪器由三部分组成,分别是氢原子钟、铷喷泉以及锶原子光钟。时频柜将会被安放在我国未来

我国量子精密测量技术迎来规模化应用

5月18日,2025量子精密测量赋能新质生产力会议在安徽合肥市量子科仪谷举行。会上,国仪量子技术(合肥)股份有限公司(以下简称国仪量子)发布了自主研制的钻石单自旋传感器、量子磁力仪、量子微波场强仪三款量子传感器,为量子精密测量技术的规模化应用打下坚实基础。图为三款前沿量子传感器。国仪量子供图量子精密

2024量子产业大会量子精密测量论坛成功举行

  11月29日,2024量子科技和产业大会——量子精密测量科技及应用论坛在合肥举行。安徽省科技厅省科技厅党组成员、副厅长武海峰及中电联电力评价咨询院副院长韩文德、国仪量子技术(合肥)股份有限公司董事长贺羽等领导出席并致辞。安徽省科技厅省科技厅党组成员、副厅长武海峰在致辞中表示,“安徽省科技厅坚持以

原子吸收光谱的测量

(1)积分吸收(Kν)在吸收线轮廓内,吸收系数的积分称为积分吸收系数,简称为积分吸收,它表示吸收的全部能量。从理论上可以得出,积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。数学表达式为现代岩矿分析实验教程式中:e为电子电荷;m为电子质量;c为光速;N0为单位体积内基态原子数;f为振子强度,即能被入射辐

原子荧光测量结果误差

测量结果误差 样品处理过程中由于环境污染,导致回收率偏高 样品处理过程中所使用的试剂含有较高的被测元素,为防止此误差产生,所使用的试剂应选用优级纯。样品空白处理不当。 ★测量结果小数位数达不到要求,需调整“测量条件”下标准溶液浓度的输入小数位数然后重新测量。(注:带“★”号为已碰到的故障,所有故障原

中国科大实验实现噪声适应的量子精密测量

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子相干和量子精密测量研究中取得新进展。该团队李传锋、黄运锋研究组与英国合作者在线性光学系统中实验验证了纠缠态的相干性对横向噪声的适应性,并进一步验证在横向噪声中纠缠态探针的量子测量精度仍可超越标准量子极限。该项研究成果11月1日发表在国际物理学期

太赫兹光谱技术简单介绍及应用详解

1、太赫兹介绍 太赫兹(THz)辐射通常指的是频率在0.1THz一10THz(波长在30m~3mm)之间的电磁波,其波段在微波和红外光之问,属于远红外波段.有着丰富的物理和化学信息。同时,THz辐射的优点决定了它在很多方面可以成为傅立叶变换红外光谱技术和x射线技术的互补技术,使THz电磁波

太赫兹光谱技术简单介绍及应用详解

1、太赫兹介绍 太赫兹(THz)辐射通常指的是频率在0.1THz一10THz(波长在30m~3mm)之间的电磁波,其波段在微波和红外光之问,属于远红外波段.有着丰富的物理和化学信息。同时,THz辐射的优点决定了它在很多方面可以成为傅立叶变换红外光谱技术和x射线技术的互补技术,

国仪量子启动IPO辅导-布局量子计算与量子精密测量技术

  国仪量子技术(合肥)股份有限公司(下称“国仪量子”)近日在安徽证监局进行辅导备案登记,辅导机构为华泰联合证券有限责任公司。  国仪量子主要以量子精密测量和量子计算为核心技术,构建先进仪器产业集群。其产品涵盖量子传感、电子顺磁共振、电子显微镜、油气勘探、微弱信号测量、气体吸附分析等系列。  多款自