真空紫外波段超稳激光技术(尤其是158.9纳米波长输出)的突破,通过提升测量分辨率、增强量子态操控精度和拓展应用场景,为量子精密测量提供了前所未有的“光刀级”工具。
波长极限刷新:中国科学家研发的氟化硼酸铵(ABF)晶体首次实现158.9纳米真空紫外激光直接倍频输出,成为全球最短波长纪录保持者。
能量与效率跃升:纳秒脉冲能量达4.8毫焦,能量转换效率提升至7.9%,解决了高能耗与低输出功率的行业瓶颈。
稳定性突破:基于双折射相位匹配技术,ABF晶体克服了传统KBBF晶体的层状生长缺陷,实现厘米级晶体稳定生长,支撑长效可靠的光源输出。

短波长激光光子能量更高,可将原子级观测精度从纳米级推至亚纳米尺度,例如半导体缺陷检测、薄膜厚度测量误差从厘米级压缩至毫米级。
在量子纠缠研究中,高能光子可激发更精细的电子能级跃迁,深圳大学团队借此精确测量出量子纠缠时间差(232阿秒),揭示超快量子动力学过程。
真空紫外激光的窄线宽(亚赫兹级别)和低噪声特性,为原子钟、重力仪等设备提供超稳光源。例如:
原子干涉重力仪测量精度达0.089fT/Hz¹ᐟ²,可探测地球重力场百万分之一的变化,助力地质灾害预警。
量子磁力仪灵敏度提升至飞特斯拉级,实现心脑磁信号的无创成像,推动脑科学疾病早期诊断。
深空通信:120Gbps星地激光通信速率纪录依赖高稳定性光源,为量子保密通信网络提供硬件支撑。
材料科学调控:清华大学团队利用皮秒级激光脉冲操控电子结构,为新型量子器件设计奠定基础。
国产化替代加速:ABF晶体实现从材料设计到器件加工的全链条自主,打破真空紫外光源长期依赖进口的局面,推动半导体量测设备国产化。
小型化与低成本趋势:结合微型化热声制冷技术(如单光子探测器)和光纤集成工艺,量子测量设备体积缩小至传统1/10,功耗降低60%。
国际竞争壁垒构建:中国在量子精密测量领域已从“跟跑”转向“并跑”,2025年全球量子测量市场规模预计超千亿,国产技术占产业链关键环节。
真空紫外激光突破不仅是波长数字的刷新,更通过“更短波长→更高能量→更稳输出”的正循环,推动量子精密测量从实验室走向产业。未来随ABF晶体量产与激光器集成优化,其在量子计算纠错、深地资源勘探等场景的应用潜力将进一步释放。 (以上内容均由AI生成)
