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亚微米间距下的近场力测量能够探测卡西米尔效应与假想的短程相互作用，但需在低温环境中运行，并对间距相关背景信号进行稳定的原位调控。该研究团队提出了一种自校准量子力梯度传感器：通过将铁磁微球在I类超导平面上方实现迈斯纳悬浮，同时利用偏置磁场可重复地调节平衡间隙，从而无需机械逼近即可进行原位间距扫描。力梯度被编码为由锁相环追踪的谐振频移，运动状态则通过SQUID耦合、磁通可调的微波谐振器读取——这种设计提供了可调节的测量强度且避免了光学加热。基于输入-输出形式体系，研究人员推导出达到标准量子极限（SQL）的条件，并发现了一个反直觉的标度律：由于位移-磁通转换效率随微球尺寸增大而提升，更大尺寸的微球反而需要更少光子即可达到SQL，这为宏观量子计量学开辟了新路径。该工作量化了金涂层抑制静电斑块电势与涡流损耗之间的权衡关系，预测在毫开尔文温度下可实现~10⁻¹⁹ N·Hz⁻¹/²的力灵敏度，并制定了提取卡西米尔压力以及在0.1-10微米范围内约束牛顿引力Yukawa型偏离的实验方案。