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文章编号：32664时间：2025-03-03人气：
随着量子科技的迅速发展，实现具有超长量子相干时间的量子系统成为关键基础。
室温固态自旋体系是量子技术中的重要发展方向，过去几十年在材料合成和噪声抑制技术方面已经取得显著进展。
在各固态系统中，电子自旋相干时间始终未能突破T2=T1/2的经验极限，达不到量子体系热耗散所导致的T2=2T1物理极限。
揭示这一现象的内在物理机制一直是科学家们关注的焦点。
为了解决这一挑战，中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室的研究团队以金刚石中的单自旋系统为例，创新性地发展了高纯金刚石量子系统的制备技术和固态自旋系统噪声全频谱表征技术。
他们通过材料合成与物理调控技术的联合创新，揭示了一种此前未曾发现的全新噪声谱，为固态电子自旋相干时间受限于T2=T1/2经验极限的现象提供了全新的物理理解。
该团队首先通过弛豫谱探测技术发现了新的噪声机制。
他们发现非局域模式的自旋-晶格相互作用是当前固态系统电子自旋相干时间受限于经验极限的主导因素。
这一发现突破了传统观点所认为局域自旋-晶格相互作用作为主导机制的观点。
通过对这一新噪声机制的深入理解，研究团队发展了相应的噪声抑制技术，使得金刚石单自旋量子系统的相干时间首次突破了长期以来的经验极限，接近物理极限，实现了目前室温下具有最长相干时间的单电子自旋系统。
他们的成果在推动固态量子技术的发展方面具有重要的科学意义和应用价值。
在研究过程中，研究团队采用了高纯金刚石量子材料制备技术，以确保单自旋系统的稳定性和可靠性。
他们还发展了固态自旋系统全噪声谱表征技术，通过对噪声的探测和分析来了解系统的性能表现。
在此基础上，他们通过材料合成与物理调控技术的联合创新，揭示了新的噪声机制。
他们还采用了动力学解耦技术来抑制噪声的影响，从而提高单自旋系统的相干时间。
这些技术的结合应用为实现当前室温下具有最长相干时间的单自旋系统提供了重要支持。
该成果不仅为探索固态材料内部丰富的相互作用机制提供了新的研究手段，还为优化各类固态量子系统提供了理论指导。
这一突破有望推动固态量子技术的快速发展，为量子计算、量子通信和量子传感等领域的应用提供新的可能性。
该成果还为我们深入了解了量子系统中的噪声机制提供了新的视角和思路，为未来的量子科学研究开辟了新的方向。
中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室在量子科学领域取得了重大突破，揭示了非局域自旋-晶格相互作用主导的新噪声机制，并实现了当前室温下具有最长相干时间的单自旋系统。
这一成果具有重要的科学意义和应用价值，为推进固态量子技术的发展提供了有力支持。
我们期待这一领域在未来能够取得更多突破性进展，为量子科学的蓬勃发展贡献力量。
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