本文主要研究内容
作者江敏（2019）在《基于高灵敏度原子磁力计的超低场核磁共振研究》一文中研究指出：核磁共振是当代科学中最为重要的物质探索技术之一,自上世纪四十年代首次发现核磁共振现象以来,与其相关的科学技术迄今在生物、物理、化学和医学等领域已获得了五次诺贝尔奖,其应用也已广泛深入到前沿科学和社会生活的各个领域,比如核磁共振医学成像等。然而,如何获得高灵敏度以及高分辨率磁共振谱学一直都是磁共振领域的挑战性难题。量子技术的发展为核磁共振研究提供了新方法,特别是,高灵敏度原子磁力计为核磁共振提供了变革性探测手段,将传统核磁共振的磁场范围推进到超低场区域,完全消除了对昂贵超导磁体的依赖性,兼具经济、便携、极高的磁场均匀性等优点。本学位论文选用超低场核磁共振为研究主题,自主搭建了基于高灵敏度原子磁力计的超低场核磁共振平台,并在此平台上开展了量子精密测量、量子控制、高分辨谱学等方面的系统研究,具体包括以下内容:·自主搭建了以新型量子传感器—原子磁力计作为探测手段的超低场核磁共振平台,实现了 10 fT/Hz1/2磁场探测灵敏度。为进一步克服共模磁噪声的干扰,设计并实现了原子梯度磁力计,通过两通道信号的梯度探测,实现了约7 fT/Hz1/2的磁场探测灵敏度,处于国际超低场核磁共振领先水平,极大提高了超低场核磁共振的信噪比,为未来开展无屏蔽核磁共振提供了技术基础。·在自主搭建的平台上研究了一系列化学样品的超低场核磁共振谱,发现其独特的不同于高场核磁共振的新的谱学特征,包括零量子相干谱的直接测量,依赖于磁场方向的谱线数以及非对称谱线等。这些新的特征提供了与高场核磁共振互补的信息,可用于对物质结构分析。基于此,提出并实验实现了基于核自旋的矢量传感器。·在自主搭建的平台上首次实现了零磁场核磁共振的普适量子控制及其基准测试,利用组合脉冲实现了核自旋的单比特门和多比特门,解决了零磁场下无法使用选择性脉冲进行操控并实现普适量子控制的难题;对量子控制的质量进行了评估,分别获得单比特门和多比特门的保真度为0.9960和0.9877。超低场核磁共振结合量子控制技术,有望在基础物理、医学及化学领域具有重要应用。·自主搭建了超极化惰性气体氙的实验平台,利用氙气体与被光极化的碱金属原子之间的自旋交换碰撞,氙气体的极化度达到3 0%左右;提出并实现了新型弗洛凯态微波激射器,获得0.3 mHz的谱线分辨率,并且提出利用该微波激射器来搜寻超越标准模型(类)轴子的方案。
Abstract
he ci gong zhen shi dang dai ke xue zhong zui wei chong yao de wu zhi tan suo ji shu zhi yi ,zi shang shi ji si shi nian dai shou ci fa xian he ci gong zhen xian xiang yi lai ,yu ji xiang guan de ke xue ji shu qi jin zai sheng wu 、wu li 、hua xue he yi xue deng ling yu yi huo de le wu ci nuo bei er jiang ,ji ying yong ye yi an fan shen ru dao qian yan ke xue he she hui sheng huo de ge ge ling yu ,bi ru he ci gong zhen yi xue cheng xiang deng 。ran er ,ru he huo de gao ling min du yi ji gao fen bian lv ci gong zhen pu xue yi zhi dou shi ci gong zhen ling yu de tiao zhan xing nan ti 。liang zi ji shu de fa zhan wei he ci gong zhen yan jiu di gong le xin fang fa ,te bie shi ,gao ling min du yuan zi ci li ji wei he ci gong zhen di gong le bian ge xing tan ce shou duan ,jiang chuan tong he ci gong zhen de ci chang fan wei tui jin dao chao di chang ou yu ,wan quan xiao chu le dui ang gui chao dao ci ti de yi lai xing ,jian ju jing ji 、bian xie 、ji gao de ci chang jun yun xing deng you dian 。ben xue wei lun wen shua yong chao di chang he ci gong zhen wei yan jiu zhu ti ,zi zhu da jian le ji yu gao ling min du yuan zi ci li ji de chao di chang he ci gong zhen ping tai ,bing zai ci ping tai shang kai zhan le liang zi jing mi ce liang 、liang zi kong zhi 、gao fen bian pu xue deng fang mian de ji tong yan jiu ,ju ti bao gua yi xia nei rong :·zi zhu da jian le yi xin xing liang zi chuan gan qi —yuan zi ci li ji zuo wei tan ce shou duan de chao di chang he ci gong zhen ping tai ,shi xian le 10 fT/Hz1/2ci chang tan ce ling min du 。wei jin yi bu ke fu gong mo ci zao sheng de gan rao ,she ji bing shi xian le yuan zi ti du ci li ji ,tong guo liang tong dao xin hao de ti du tan ce ,shi xian le yao 7 fT/Hz1/2de ci chang tan ce ling min du ,chu yu guo ji chao di chang he ci gong zhen ling xian shui ping ,ji da di gao le chao di chang he ci gong zhen de xin zao bi ,wei wei lai kai zhan mo bing bi he ci gong zhen di gong le ji shu ji chu 。·zai zi zhu da jian de ping tai shang yan jiu le yi ji lie hua xue yang pin de chao di chang he ci gong zhen pu ,fa xian ji du te de bu tong yu gao chang he ci gong zhen de xin de pu xue te zheng ,bao gua ling liang zi xiang gan pu de zhi jie ce liang ,yi lai yu ci chang fang xiang de pu xian shu yi ji fei dui chen pu xian deng 。zhe xie xin de te zheng di gong le yu gao chang he ci gong zhen hu bu de xin xi ,ke yong yu dui wu zhi jie gou fen xi 。ji yu ci ,di chu bing shi yan shi xian le ji yu he zi xuan de shi liang chuan gan qi 。·zai zi zhu da jian de ping tai shang shou ci shi xian le ling ci chang he ci gong zhen de pu kuo liang zi kong zhi ji ji ji zhun ce shi ,li yong zu ge mai chong shi xian le he zi xuan de chan bi te men he duo bi te men ,jie jue le ling ci chang xia mo fa shi yong shua ze xing mai chong jin hang cao kong bing shi xian pu kuo liang zi kong zhi de nan ti ;dui liang zi kong zhi de zhi liang jin hang le ping gu ,fen bie huo de chan bi te men he duo bi te men de bao zhen du wei 0.9960he 0.9877。chao di chang he ci gong zhen jie ge liang zi kong zhi ji shu ,you wang zai ji chu wu li 、yi xue ji hua xue ling yu ju you chong yao ying yong 。·zi zhu da jian le chao ji hua duo xing qi ti xian de shi yan ping tai ,li yong xian qi ti yu bei guang ji hua de jian jin shu yuan zi zhi jian de zi xuan jiao huan peng zhuang ,xian qi ti de ji hua du da dao 3 0%zuo you ;di chu bing shi xian le xin xing fu luo kai tai wei bo ji she qi ,huo de 0.3 mHzde pu xian fen bian lv ,bing ju di chu li yong gai wei bo ji she qi lai sou xun chao yue biao zhun mo xing (lei )zhou zi de fang an 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的江敏，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于超低场核磁共振论文,高灵敏度原子磁力计论文,精密测量论文,量子控制论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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