用纳米级量子传感器进行的亚毫赫兹磁谱
Simon Schmitt1, Tuvia Gefen2, Felix M Stürner1
1Institute of Quantum Optics, Ulm University, 89081 Ulm, Germany.
Science (New York, N.Y.)
|May 27, 2017
概括
这项研究展示了一种量子传感协议, 这项技术利用钻石磁力计以显著的分辨率进行纳米磁场检测.
科学领域:
- 量子计量学
- 光谱学
- 纳米级传感
背景情况:
- 精确的计时是计量学和光谱学的基础.
- 量子相干时间在量子计量学中传统上限制了时钟稳定性和频率精度.
- 稳定的时钟对于确定时间标准,长度和基本常数至关重要.
研究的目的:
- 展示一个量子传感协议, 提高光谱精度超越传感器连贯时间.
- 为了证明光谱精度可以被经典时钟稳定性所限制.
- 在纳米磁场传感中实现超高频分辨率.
主要方法:
- 开发一个量子传感协议.
- 使用基于钻石单旋的狭窄线宽磁计.
- 探测纳米级磁场.
主要成果:
- 达到超过传感器连贯时间的光谱精度.
- 对经典振荡场的频率估计精度缩放为T^{-3/2}.
- 获得607微赫兹的内在频率分辨率,
结论:
- 量子传感协议可以克服内在传感器的限制.
- 经典的时钟稳定性是实现最终光谱精度的关键因素.
- 单旋钻石磁力计为高分辨率纳米磁场传感提供了强大的平台.
