量子芯片與精密探測技術(shù)河南省高校(省級)重點實驗室培育基地
量子芯片與精密探測技術(shù)省級重點實驗室培育基地現(xiàn)設(shè)有“原子芯片磁強(qiáng)計研究室、原子芯片存儲器研究室、量子保密通訊與探測技術(shù)研究室”三個研究室,現(xiàn)有博士生導(dǎo)師4人,博士20人,研究生30人。實驗環(huán)境為千級超凈間,擁有超窄線寬紅外激光器、pT級赫姆霍茲線圈、頻譜分析儀、0.1pm級波長計等價值100余萬元的一批先進(jìn)的光學(xué)及信號分析儀器,可以開展基于激光和原子系統(tǒng)的各類光學(xué)實驗,具備各類光電信號檢測分析能力,同時擁有從電路設(shè)計到制板、焊接、機(jī)械加工、組裝儀器等一整套儀器制作能力。
實驗室自主研發(fā)了基于原子自旋相干控制的超高靈敏度磁強(qiáng)計,該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于探礦、水下探測、深空導(dǎo)航、以及醫(yī)學(xué)上對腦磁、心磁的探測成像。其最佳靈敏度已經(jīng)達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)該領(lǐng)域最靈敏的SQUID(量子超導(dǎo)干涉儀),而其成本非常低廉。原子磁強(qiáng)計在世界范圍內(nèi)已被公認(rèn)為下一代磁強(qiáng)計的發(fā)展趨勢。目前,實驗室已經(jīng)制出第一代原子磁強(qiáng)計樣機(jī),在無屏蔽環(huán)境下,其理論靈敏度可達(dá)30fT/Hz,受限于原子和光子的散粒噪聲,實測值達(dá)到50pT/Hz,受限于環(huán)境背景噪聲。該靈敏度已經(jīng)達(dá)到國外在有磁屏蔽的情況下做出的結(jié)果,完全可以滿足目前探礦、水下探物等領(lǐng)域的要求。第二代原子磁強(qiáng)計已經(jīng)在研制中,擬將激光對原子的相干控制技術(shù)加入現(xiàn)有的磁強(qiáng)計中,預(yù)計實測靈敏度可以接近第一代磁強(qiáng)計的理論極限。
主要研究方向:1、量子相干操縱;2、超高靈敏度磁場探測技術(shù)--原子磁強(qiáng)計;3、芯片級原子磁強(qiáng)計;4、激光與原子系綜的相互作用。