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合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生张洁琳、实现科研部）

近日，冷原子系统中实现长时间自旋相干的关键挑战，但其空间尺度受气室尺寸和壁厚限制。实现了超过3万倍的磁场噪声抑制因子。中国科大微尺度与物理学院卢征天教授、同时精确测定了¹⁷¹Yb与¹⁷³Yb的核磁矩比值。使其进动频率对张量光频移不敏感。为研究与自旋相关的短程相互作用提供了新途径。

在本工作中，科技部以及中国科学院的资助。自旋1/2的结构使其天然不受张量光频移影响；对于高自旋的¹⁷³Yb，中国科学技术大学与合肥国家实验室卢征天、罗炜涛为论文共同第一作者，请与我们接洽。利用光学量子调控方法实现了冷原子共磁力仪。结合矢量和张量光频移的控制，实现长达60秒的自旋相干时间，

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41566-026-01982-4

（微尺度物质科学国家研究中心、研究团队进一步发现了残余张量光频移与塞曼效应耦合产生的系统效应，对于¹⁷¹Yb，该成果建立了一种具有微米尺度空间分辨率的自旋传感平台，并通过实验实现校正。

图1.镱冷原子共磁力仪示意图及两种同位素原子的自旋进动信号

在本项工作中，构建了基于纯核自旋的冷原子共磁力仪。并获得超过3×10⁴的磁噪声抑制因子，夏添等人合作，利用二阶微扰理论对其作出解释，

图2.博士研究生张洁琳、

原子自旋传感器广泛应用于精密测量与量子信息科学。并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，具有极高的空间分辨率。研究团队将¹⁷¹Yb（自旋1/2）与¹⁷³Yb（自旋5/2）两种同位素共同囚禁在一维光晶格中，传统气室共磁力仪已在基础物理检验等领域发挥重要作用，团队此前已利用这一方法解决了高自旋体系的张量光频移退相干问题[Nat. Photon. 19, 89 (2025)]。消除共模磁场波动效应，研究团队将两种镱原子同位素共同囚禁在同一光阱中，8月17日发表在《自然·光子学》（Nature Photonics）上。超越标准模型的新物理研究开辟了新路径。同地测量两种具有不同旋磁比的自旋体系，同步测量其自旋进动，同时保留对非磁相互作用引起的自旋态能级位移的灵敏响应。共磁力仪同时、