段路明院士领衔！清华大学/合肥国家实验室：量子芯片-金刚石自旋系综动力学冻结 | Nature

本文报道了清华大学与合肥国家实验室段路明、邓东灵及侯攀宇研究团队在相互作用固态自旋系综中首次实验观测到的多体动力学冻结现象。背景在于，量子多体系统在相互作用下通常会热化，导致有序信息和相干性快速消失，这限制了量子传感等应用；以往抑制热化主要依赖无序或高频驱动。研究目的旨在验证强振幅、中频率周期驱动下，通过涌现守恒律实现动力学冻结的理论预测，并探索其在增强磁场测量中的应用。结论表明，在金刚石氮-空位色心自旋系综（约一万个自旋）中，当驱动参数满足特定冻结条件时，系统总自旋磁化量可在约200个驱动周期内保持稳定，远超相互作用限制的相干时间；基于此现象开发的磁场测量方案，相比传统动力学解耦方案，灵敏度提升了约2.7倍。该成果不仅首次在真实固态自旋体系中证实了多体动力学冻结，还提供了一种易于实施的量子传感新方法，对凝聚态物理、化学及生物医学领域的精密测量具有重要意义。