量子科技中心_量科网

纳米尺度磁光谱技术为材料特性和动力学研究提供了独特视角，其中氮空位（NV）中心等量子传感器非常适合该尺度检测。然而，由于有限相干时间（T∗2）的限制，低频信号检测仍面临挑战——当信号振荡频率低于1/T∗2时，其相位尚未充分累积就已衰减。该研究团队提出RESOLUTE协议（具有相位循环的Ramsey相关光谱脉冲序列），通过将Ramsey测量与相关光谱相结合突破这一限制。该方案在两个探测周期之间的相关时段（TcorrT∗2。这一机制将频率匹配条件转移至相关时间，使得原先无法探测的1/T1至1/Tp2频谱区域成为可能。实验证实有效相干时间从T∗2=0.38μs延长至Tp2=5.1μs，超越了Hahn回波测量极限。该技术成功在低至49G（约50kHz）磁场下检测到13C核自旋拉莫尔进动，并通过费希尔信息理论分析阐明了RESOLUTE相较于现有方案的频率估计优势。最后，通过整合绝热脉冲与相位循环技术，该工作实现了稳健的自旋控制和有效直流信号提取。这些进展增强了对弱偶极相互作用的检测灵敏度，为单分子成像和量子传感应用奠定了基础。