信息學院電子學系郭弘教授團隊在原子共磁力儀系統研製及自旋-引力...

2020-11-25 北大新聞網

2020/10/18 信息來源： 信息科學技術學院

編輯：悠然 | 責編：白楊

共磁力儀以高靈敏度原子磁力儀為基礎，通過對磁場的高精度調控，實現對角加速度、引力場以及新奇異物理場的高精度測量，具有重要的基礎科研價值及實際應用價值。共磁力儀通常利用處於同一個原子氣室中不同種類的原子來實現對磁場微小變化的共模感知和抑制。由於不同原子在空間上仍然存在一定的分離，磁場梯度會影響共磁力儀的測量結果，是共磁力儀主要的系統誤差來源。

基於同一種原子的共磁力儀系統結構圖

北京大學信息科學技術學院電子學系量子信息技術團隊與國防科技大學前沿交叉學科學院合作，提出了利用銣原子的兩個超精細能級實現共磁力儀的新方法，並成功構建該共磁力儀系統。系統核心元器件為北京大學量子信息技術團隊自研的鍍膜銣原子氣室，具有對雷射功率、雷射頻率、共模磁場、磁場梯度等重要系統誤差良好的抑制效果。利用該系統，研究人員對自旋與引力之間是否存在耦合效應這一前沿物理問題，開展了為期11天的測量以及結果分析，給出與目前國際最高水平相當的自旋-引力相互作用強度界定，並證明系統具備將現有耦合強度界定水平提升至少兩個數量級的潛力。

基於該原子共磁力儀系統對自旋-引力耦合作用為期11天的測量分析結果，與目前國際最高水平相當

相關研究成果以「Single-Species Atomic Comagnetometer Based on 87Rb Atoms」為題，於2020年5月13日在線發表在《物理評論快報》（ Physical Review Letters ，第124卷，文章號193002）。北京大學電子學系彭翔副教授與國防科大汪之國副教授為論文共同第一作者，北京大學電子學系郭弘教授與國防科大羅暉教授為論文共同通訊作者。該項工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃（H863計劃）、湖南省自然科學基金等項目支持。

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  • 超快自旋電子學,誘人的前景!
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