混合量子系统：开启超精密传感新时代

2025年7月，丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所团队在《自然》杂志发表重磅成果——新型混合量子系统实现超精密传感，为量子技术实用化按下加速键。这一突破标志着人类在微观尺度测量领域突破“标准量子极限”，进入量子噪声主动抑制的新纪元。

传统高精度传感器受限于量子噪声，灵敏度接近理论极限。而该团队通过多光子态与大型原子自旋系统的大规模纠缠，构建出“频率相关压缩”机制：利用“压缩光”降低光的振幅或相位噪声，结合“负质量”自旋系统将噪声符号反转，使传感器信号在宽频带范围内实现动态降噪。实验数据显示，新系统在桌面级设备上即可达到与LIGO引力波探测器（使用300米光学谐振腔）相当的噪声抑制水平，成本与体积却大幅缩减。

应用场景方面，该技术已展现跨领域变革潜力：在生物医学领域，可提升磁共振成像分辨率，助力阿尔茨海默病等神经退行性疾病的早期诊断；在天文学领域，能增强引力波探测器对时空涟漪的捕捉能力，为黑洞碰撞、中子星合并等宇宙事件研究提供更精准数据；在量子通信领域，其低噪声特性可支持长距离安全通信与量子中继器发展。

从实验室到产业化的跨越，混合量子系统正以“小而强”的姿态，重新定义精密测量的边界。