量子科技中心_量科网

相变能够显著改变系统动力学，释放新行为并提升性能。作为耦合线性系统中特征值与对应特征向量交汇的奇点，异常点（EPs）在传感应用中尤为重要——它们能将传感器对外界干扰（从光相位偏移到引力波等现象）的响应提升至全新水平。然而，线性异常点处的本征态合并会放大噪声，反而抵消了信噪比（SNR）的提升优势。本研究通过非线性机制突破这一局限，在双稳态相变点（BP）附近实现了卓越的信噪比增强。该团队将最先进的钻石量子传感器与非线性范德波尔振荡器耦合，构建出同时具有单值相和双稳态相的自激振荡混合系统。这些相位边界既存在 adiabatic（绝热）过渡，也存在 deterministic non-adiabatic（确定性非绝热）跃迁，从而实现BP点的手性状态切换与状态合并。最关键的是，在BP点附近进行的NV磁力测量显示出信噪比提升17倍的突破性成果，达到170 fT/√Hz的创纪录灵敏度。这一结果超越了理想热力学极限电子磁力计的灵敏度边界，并为量子传感前沿领域中类异常点物理机制的长期争论提供了决定性证据。