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基于囚禁离子的磁量子传感器利用了量子力学特性，其精度经过优化并突破了当前传感技术的极限。囚禁离子在从直流/静态磁场到数百兆赫兹射频范围的宽信号区间内具有极高灵敏度，可实现皮特斯拉至亚皮特斯拉量级的检测灵敏度。该系统可调谐至目标频率，可用作锁频检测器。这项基于建模与模拟的研究提出了一种表面保罗阱的创新设计，使囚禁离子能够作为超灵敏传感器用于磁场检测，并以亚毫米级空间分辨率实现磁场梯度的精确测量。该设计的创新特点在于配置了多个囚禁区域，可实现对不同离子囚禁区磁场的空间测绘。研究通过创新的芯片架构，展示了在离子操控与约束领域具有突破性意义的进展。