脉冲调制原子磁力计

退相干率降逾五成

用弱偏置磁场辅助的脉冲场调制替代连续射频场，使调制场与原子自旋的相互作用时间缩短，自旋交换弛豫被周期平均，磁响应与灵敏度较常规连续调制显著提升。

Shushan, Gao · 韩邦成 · Xiaoyu, Li · Liu, Ziao · 王中宇 · Jianwei, Sheng · 陆吉玺

EPJ Quantum Technology 2026

参数信息

自旋交换弛豫速率抑制幅度

50 %

技术优势

弛豫速率减半

脉冲场缩短了调制场与原子自旋的相互作用时间，垂直偏置场诱导拉莫尔进动，使调制引起的弛豫被周期性平均。

越过占空比阈值

实验证明该方案突破占空比阈值限制，因此在低占空比下也能有效工作，使脉冲调制更实用。

灵敏度大幅提升

与常规连续调制相比，磁响应和灵敏度均明显增强，意味着在同样条件下能测量更微弱的磁场。

应用场景

• 量子精密测量：以更低退相干提升量子传感精度，减少测量时间。
• 磁场传感：取代连续调制模块，直接提高现有磁力计的灵敏度。
• 原子磁力仪：为射频场调控的碱金属自旋系统提供新的退相干抑制方案。
• 零场磁测量：在零场工作模式下突破阈值限制，提升弱磁检测能力。
• 脑磁图：更低退相干提升灵敏度，有望检测更微弱的脑磁信号。