隨著測量精度的不斷提升，醫(yī)學(xué)、生物、天文、化學(xué)等各個領(lǐng)域的技術(shù)和研究得到了相應(yīng)發(fā)展。可以說，測量精度每提高一個量級，都推動著科學(xué)的向前，甚至可能開辟一個新的研究領(lǐng)域。

相比基于經(jīng)典的測量技術(shù)，量子增強放大技術(shù)具有更高的效益。隨著科學(xué)家們對量子疊加和量子糾纏等特性進(jìn)行深入研究，人類已經(jīng)能夠直接對單個量子客體（光子、原子、分子、電子等）的狀態(tài)進(jìn)行主動制備、精確操縱和測量，從而能夠以一種全新的“自下而上”的方式來利用量子規(guī)律認(rèn)識和改造世界?？茖W(xué)家們認(rèn)為，憑借量子的獨特效應(yīng)，有望超越精密測量的經(jīng)典極限。

然而，目前對量子放大精密測量技術(shù)的探索仍然有限。實現(xiàn)信號放大主要依賴于量子系統(tǒng)固有的離散能級躍，由于可調(diào)諧性的限制，量子系統(tǒng)固有離散躍遷頻率往往無法滿足放大需要的工作頻率，從而限制了量子放大器的性能。

為此，我國科學(xué)家突破性地將“自旋放大技術(shù)”和“Floquet調(diào)制技術(shù)”進(jìn)行了有機結(jié)合，首次將量子放大技術(shù)推廣到Floquet自旋系統(tǒng)。成功克服了以往探測頻率范圍小等限制，實現(xiàn)了對多個頻率的極弱磁場放大。

研究中，科學(xué)家們利用Floquet調(diào)制技術(shù)調(diào)控自旋的能級與量子態(tài)，將固有的二能級系統(tǒng)修飾為周期性驅(qū)動Floquet系統(tǒng)，因此使得系統(tǒng)形成了一系列等能量間距分布的Floquet能級結(jié)構(gòu)。在這些能級之間可以發(fā)生共振躍遷，從而能有效拓寬磁場放大的頻率范圍。

測試中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)Floquet系統(tǒng)可以實現(xiàn)多個頻率待測磁場2個數(shù)量級的同時量子放大，靈敏度達(dá)到了飛特斯拉級級別（即10的負(fù)十五次方特斯拉），這無疑標(biāo)志著自旋量子精密測量領(lǐng)域的重要突破。

量子放大技術(shù)已經(jīng)在諸多測量過程中扮演著重要角色，催生出許多革命性成果，例如激光器、微波激射器、原子鐘，甚至宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)。未來，該研究有望進(jìn)一步推動量子精密測量技術(shù)的發(fā)展。