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光泵磁力仪利用光驱动原子蒸气进入非平衡稳态进行传感。当自旋交换碰撞与光泵浦共同主导弛豫动力学、重新分布原子布居数并由此塑造稳态构型时，便实现了这种状态。尽管原子磁力仪技术发展迅猛，但针对态制备的热力学综合分析仍属空白领域。该团队采用热力学框架分析气室中的碱金属原子，模拟其与泵浦激光的相互作用以及通过自旋交换和自旋破坏碰撞实现的弛豫过程。研究阐明了泵浦速率和光偏振如何决定非平衡稳态，通过熵产定量不可逆性，利用功容评估可用能量，并定义自旋极化效率。最终，该团队建立了计量性能与量子费希尔信息（QFI）之间的关联，证明更高的热力学效率可直接转化为磁力仪灵敏度的理论极限提升。这些发现为优化量子传感器中的态制备提供了新视角。