量子芯片与精密探测技术河南省高校(省级)重点实验室培育基地

量子芯片与精密探测技术省级重点实验室培育基地现设有原子芯片磁强计研究室、原子芯片存储器研究室、量子保密通讯与探测技术研究室三个研究室,现有博士生导师4人,博士20人,研究生30人。实验环境为千级超净间,拥有超窄线宽红外激光器、pT级赫姆霍兹线圈、频谱分析仪、0.1pm级波长计等价值100余万元的一批先进的光学及信号分析仪器,可以开展基于激光和原子系统的各类光学实验,具备各类光电信号检测分析能力,同时拥有从电路设计到制板、焊接、机械加工、组装仪器等一整套仪器制作能力。

实验室自主研发了基于原子自旋相干控制的超高灵敏度磁强计,该技术可广泛应用于探矿、水下探测、深空导航、以及医学上对脑磁、心磁的探测成像。其最佳灵敏度已经达到甚至超过传统该领域最灵敏的SQUID(量子超导干涉仪),而其成本非常低廉。原子磁强计在世界范围内已被公认为下一代磁强计的发展趋势。目前,实验室已经制出第一代原子磁强计样机,在无屏蔽环境下,其理论灵敏度可达30fT/Hz,受限于原子和光子的散粒噪声,实测值达到50pT/Hz,受限于环境背景噪声。该灵敏度已经达到国外在有磁屏蔽的情况下做出的结果,完全可以满足目前探矿、水下探物等领域的要求。第二代原子磁强计已经在研制中,拟将激光对原子的相干控制技术加入现有的磁强计中,预计实测灵敏度可以接近第一代磁强计的理论极限。

主要研究方向:1、量子相干操纵;2、超高灵敏度磁场探测技术--原子磁强计;3、芯片级原子磁强计;4、激光与原子系综的相互作用。

 
       
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