我学者提出新型量子磁传感器方案

这一奇特图案的形成并非偶然。团队中武汉大学吴冯成教授通过理论计算揭示了背后的物理机理，量子 化"中国结"源于电场驱动下的层间电荷转移相变，"中国结"内部电子相切换的临界电场，主要由电场引 发的层间极化与库伦相互作用主导的电容能之间的"竞争"关系决定。基于这一核心发现，团队进一步提 出了新型低温磁传感方案，即利用"中国结"图案中特征峰间距与磁场强度的严格线性关系，只需测量两 个"结"之间的距离，就能像用刻度尺量长度一样，精确反推出磁场强度。该传感器具备高空间分辨率的 潜力，有望成为低温强磁场环境下的新一代磁强计。 与现有技术相比，新方案解决了关键痛点。论文通讯作者、中国计量科学研究院研究员赵建亭解释，目 前低温强磁场探测中常用的核磁共振法，虽测量精度较高，但对磁场均匀度要求极为苛刻，一旦磁场环 境复杂或存在梯度，测量信号就会模糊不清，难以实现精准探测。而新方案借助微纳器件的量子特性， 相当于给磁场测量配备了一把微米级的"标尺"，能让原本笼统的"模糊轮廓"式探测，升级为精细到微观 层面的"高清地图"式测量，大幅提升复杂磁场环境下的探测精度。 低维体系中的量子化现象为电子运动呈现出以基本物理常数为尺度的"跳跃式"离 ...