量子科技中心_量科网

现代机械传感器的运动测量精度日益提升，已能在宽频带范围内分辨基础热噪声极限。与传统传感器（仅在共振频率附近达到该极限）相比，这种能力不仅能大幅提升信号采集速率，还能捕获传统手段无法观测的瞬态信号。然而，这种更强的运动测量自然伴随着更强的反向作用效应。本工作通过解析宽频带热噪声谱，揭示了反向作用在多个机械模态噪声中（包括频率间隔较大的模态）引发的关联效应。结果表明：在宽频范围内，观测到的噪声谱会显著偏离传统单模态及（非关联）多模态模型的预测值，这种现象在机械共振峰处尤为明显。这说明所有存在测量反向作用的系统都必须考虑这些效应——无论其共振峰是否在频域上孤立分布，或读出噪声是否强到使噪声峰仍符合简单模型。此外，这些关联效应具有独特优势：它能使热噪声谱在远离共振峰的频段（此处机械敏感度对频率噪声相对稳定）达到与单模态系统等效的最低噪声极限。