南邮团队在量子测量领域获重大突破

新华日报 2024年5月28日 第4版

记者近日从南京邮电大学获悉，该校通信与信息工程学院科研团队在金刚石NV色心量子磁强计的研制上取得重大突破，实现了0.01T—1.5T磁场范围的量子精密测量。这一成果已经过中国计量科学研究院严格校准，有望解决现阶段大磁场梯度情况下缺乏高精度量子计量技术的难题。

团队负责人、来自南京邮电大学的杜关祥教授告诉记者，磁强计就相当于测量磁场强度的一把尺子。此前，0.05T—1.5T磁场范围的测量普遍使用被称为“黄金标准”的PT系列核磁共振磁强计测量，但这种磁强计在测量时需要整体的磁场强度均匀，如果磁场在同一空间分布不平均即梯度过大也无法测量。而0.01T—0.05T磁场范围内目前全球尚无量子精密测量技术。这也意味着该团队取得了在这一领域“无人区”的突破。

PT系列核磁共振磁强计在0.05T—1.5T的范围内测量时，需要更换三种不同量程的探头，而金刚石NV色心量子磁强计只需要单一探头就能够覆盖0.01T—1.5T的连续磁场范围，计算精度达到量子计量。0.01T—1.5T磁场范围是什么概念呢？杜关祥进一步解释，一般来说，患者在医院进行核磁共振检查时，核磁共振机器的磁场强度是1.5T，而地球磁场强度只有1T的两万分之一。