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高新技术改造传统产业,高性能、智能化仪器仪表

磁感应强度是磁场强度的度量。高精度地测量磁感应强度是一个国家科技水平的象征。相比对静磁场的精密测量，对弱的交变磁场实施精密测量是一件相当困难的事情。本实用新型是基于囚禁单个43Ca+离子的离子阱体系作为高精度测量交变磁场的磁力仪。 本实用新型中，离子阱整体系统处于室温，只需要运用激光对离子进行能量耗散而达到冷却的效果。由于整个系统处于超高真空的状态，离子能长时间稳定地处于电磁势阱中，并且可以高精度地被激光操控。因此，这是一个结构简洁、环境纯净且技术成熟的量子系统，非常适合作为一个测量装置。 对于43Ca+离子这样一个有磁矩的微观粒子，通过外部调节一个静磁场，使43Ca+离子产生的能级劈裂与微弱交变磁场的频率相匹配。同时，该微弱磁场使系统在不同磁本征态之间发生振荡(简称拉比振荡)。通过测量拉比振荡的频率，就能探测到交变磁场的幅度大小。本实用新型采用恰当的工作区域，抑制由于偏置静磁场的微小抖动造成的共振信号偏离，保证本方案在非理想条件下能够正常工作。 本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供基于43Ca+离子测量微弱高频交变磁场的装置，实现对微弱交变磁场信号的精密测量。

本技术运用激光对离子进行能量耗散而达到冷却的效果。由于整个系统处于超高真空的状态，离子能长时间稳定地处于电磁势阱中，并且可以高精度地被激光操控。是一个结构简洁、环境纯净且技术成熟的量子系统，非常适合作为一个测量装置。适合于精密测量室温环境下非常微弱的高频交变磁场。 本技术与现有技术相比，有如下有益效果： 1、实现了对微弱交变磁场非常精密的测量； 2、对磁场的空间分辨可以达到33纳米级别； 3、在室温下进行，无需低温装置。

冯芒研究员，多年从事原子分子物理、量子光学和量子信息方面的研究。曾两度参与欧盟委员会资助的量子信息的研究项目，迄今已经发表SCI收录的论文210余篇，获得他引2100余次。近几年致力于超冷离子体系以及相关体系的量子精密测量和量子力学基本特性的研究。