記者4日從中國科學技術大學獲悉，該校彭新華教授研究組及其合作者首次在弗羅凱量子體系上實現微波激射器，為超高精度超低頻磁場測量以及暗物質搜尋等研究提供全新途徑。
該成果日前發表于《科學進展》。
微波激射器是利用電磁波與原子或分子等量子系統的共振相互作用，在微波波段獲得放大或振蕩的量子器件。自1954年第一台微波激射器被成功實現後，它已催生出若干革命性技術，如鐳射器、原子鐘和量子放大器等。由於這些微波激射器技術在實際生活和科學研究中發揮著不可替代的作用，諾貝爾物理學獎曾多次授予該領域。
儘管微波激射器研究歷史已有60多年，但迄今為止只有少數物質能夠實現微波激射器，目前僅在靜態體系上實現過。對於含時週期變化的體系(即弗羅凱體系)，此前未有任何理論和實驗報道。
彭新華研究組首次從理論上提出研製這種新型微波激射器的可行性，並成功在核自旋體系上實驗實現。
經過兩年多努力，研究人員首次觀測到弗羅凱量子態之間的受激輻射，標誌著在週期變化的量子體系上實現微波激射器。他們還利用該微波激射器有效克服以往精密測量的低頻噪聲難題，實現了迄今為止超低頻段最高的磁場測量靈敏度。
