北京
中国青年报客户端讯（中青报•中青网记者 杨洁）在量子传感应用中，热化效应会严重破坏系统对被测物理量所记录的信息。这是当前量子精密测量技术迈向实用化面临的一大核心限制。日前，清华大学交叉信息研究院段路明院士、邓东灵副教授、侯攀宇助理教授研究组首次在大规模固态自旋体系中成功观测到多体动力学冻结现象，揭示了一种基于涌现守恒量的新型热化抑制机制，并发展出增强磁场测量新方法，突破了传统方案中受限于相干时间的性能瓶颈，显著增强了微弱磁信号的探测能力。5月28日，相关成果以《基于动力学冻结增强自旋系综磁场测量》“Dynamical freezing for magnetometry in an interacting spin ensemble”为题，在线发表于《自然》（Nature）。
《基于动力学冻结增强自旋系综磁场测量》论文发表。受访者供图
据团队成员介绍，该成果不仅首次在大规模固态自旋体系中成功观测到多体动力学冻结现象，揭示了一种基于涌现守恒量的新型热化抑制机制，更为发展基于多体动力学的量子传感技术开辟了全新方向。此外，该工作为凝聚态物理、化学及生物医学等领域中兼具高空间分辨率与高灵敏度的量子传感应用，提供了切实可行的技术途径，具有重要的科学意义与应用潜力。
未来，研究组计划深入发展和优化基于该机制的量子传感性能，在提升灵敏度的同时，保持该物理平台高空间分辨率的优势，并将这一新型传感方案应用于凝聚态物理、化学及生物医学等前沿交叉领域，具体应用场景包括超导材料、铁磁材料的磁性测量，活体细胞内的温度、磁场之类的物理性质测量等等。
来源：中国青年报客户端
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