最近幾天，中國(guó)科學(xué)院，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室彭新華研究組在自旋量子精密測(cè)量領(lǐng)域取得重要進(jìn)展首次提出并驗(yàn)證了Floquet自旋量子放大技術(shù)

目前，量子放大技術(shù)在許多測(cè)量過程中發(fā)揮了不可替代的作用，誕生了許多革命性的成果比如微波激射器，激光器，原子鐘，甚至宇宙微波背景輻射的首次發(fā)現(xiàn)等等，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)多次授予相關(guān)領(lǐng)域可是，目前對(duì)量子放大的精密測(cè)量技術(shù)的探索仍然有限，信號(hào)放大的實(shí)現(xiàn)主要依靠量子系統(tǒng)固有的離散能級(jí)跳變由于可調(diào)諧性的限制，量子系統(tǒng)固有的離散躍遷頻率往往不能滿足放大所需的工作頻率，限制了量子放大器的工作帶寬，頻率，增益等性能

如果能夠克服上述困難，量子放大技術(shù)的性能將得到大幅提升，對(duì)探測(cè)極弱電磁波，奇異粒子等基礎(chǔ)物理和實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。

因此，研究人員提出了Floquet自旋量子放大技術(shù)，成功克服了以往探測(cè)頻率范圍的限制，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)頻率的極弱磁場(chǎng)放大該技術(shù)得益于該小組此前提出的自旋放大技術(shù)和Floquet調(diào)制技術(shù)，并將二者有機(jī)結(jié)合，從而將量子放大技術(shù)擴(kuò)展到Floquet自旋系統(tǒng)

根據(jù)消息顯示，F(xiàn)loquet物理學(xué)在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域有著悠久的歷史，主要集中在時(shí)域周期性調(diào)制下物質(zhì)的新穎非平衡態(tài)。

在之前的研究中，團(tuán)隊(duì)利用Floquet調(diào)制技術(shù)控制自旋的能級(jí)和量子態(tài)，將固有的二能級(jí)系統(tǒng)修改為周期驅(qū)動(dòng)的Floquet系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有許多獨(dú)特的性質(zhì)，使得系統(tǒng)形成一系列能量間隔分布相等的Floquet能級(jí)，這些能級(jí)之間可以發(fā)生共振躍遷，從而有效拓寬了磁場(chǎng)放大的頻率范圍。

通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，中科大團(tuán)隊(duì)首次論證了Floquet系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)頻率下兩個(gè)數(shù)量級(jí)待測(cè)磁場(chǎng)的同時(shí)量子放大，測(cè)量靈敏度達(dá)到了Fettesla的水平同時(shí)，首次將量子放大技術(shù)擴(kuò)展到Floquet自旋系統(tǒng)，有望進(jìn)一步擴(kuò)展到其他量子放大器，實(shí)現(xiàn)一種全新的Floquet量子放大器