科技日报讯 （记者吴长锋）记者7月28日从中国科学技术大学获悉，该校教授彭新华、副教授江敏团队发现了混合原子自旋之间的法诺共振干涉效应，提出了全新的磁噪声抑制技术，成功降低磁噪声干扰至少两个量级。相关研究成果日前发表于国际学术期刊《物理评论快报》。
超越粒子物理标准模型的奇异自旋相互作用，已引起精密测量领域广泛关注。在很多精密测量实验中，奇异相互作用可以引起自旋的微小能级移动，从而等效为作用在自旋上的磁场，极弱磁场测量技术为检验这类微弱磁场信号提供了全新手段。然而，有关研究普遍面临一个巨大挑战：磁场信号极其微弱，常被噪声背景掩盖，尤其容易受到磁噪声及其他与磁场相关的系统性效应干扰。
精确测量磁场的高精度仪器——原子共磁力计提供了一个重要解决方案，它利用两种不同的自旋来减小磁场漂移和波动的影响。然而，以往原子共磁力计仅对低频磁噪声有效，严重阻碍了在广阔未探索参数空间中对奇异自旋相互作用的实验搜寻。
针对上述难题，彭新华、江敏团队发展了基于法诺共振干涉相消的磁噪声抑制方法，并在气态氦和钾原子混合体系中进行了实验验证。在实验中，研究人员发现，通过改变施加的偏置磁场大小，同时相应调整探测方向与外界特定频率磁噪声之间的夹角，可以实现对更高频率磁噪声的有效抑制，并从法诺共振干涉相消这个新角度为实验现象提供完整精确的理论解释。研究人员利用上述磁噪声自补偿效应，在实验中展示了从近直流到高达200赫兹范围内对磁噪声的抑制，且抑制倍数均在两个量级以上。在磁探测灵敏度受磁噪声限制的情形下，有望将赝磁场探测灵敏度提升1个量级。
这项技术对基础物理研究中的暗物质探测等领域有广阔应用前景。