量子自旋磁力儀利用堿金屬原子外層電子自旋性質(zhì)，以泵浦激光作為操控手段，使堿金屬原子產(chǎn)生自旋極化。在外界弱磁場的作用下，堿金屬原子發(fā)生拉莫爾進(jìn)動(dòng)，改變對檢測激光的吸收，從而實(shí)現(xiàn)高靈敏度的磁場測量。量子自旋磁力儀具有靈敏度高、體積小、能耗低、易于攜帶的特點(diǎn)，未來人類將在科學(xué)研究、生物醫(yī)學(xué)等磁傳感領(lǐng)域進(jìn)入量子時(shí)代。

應(yīng)用案例：

1.生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

量子自旋磁力儀主要應(yīng)用于心磁和腦磁研究。量子自旋磁力儀通過采集人體心臟磁場信號，獲得心磁分布圖像，可對心肌缺血、冠脈微循環(huán)障礙心肌病等進(jìn)行功能性診斷及預(yù)后研究。腦磁比心磁的磁信號更弱，量子自旋磁力儀能夠測量神經(jīng)電流產(chǎn)生的磁場，實(shí)現(xiàn)人腦的電生理直接成像，為臨床提供寶貴的信息。

2.地球物理領(lǐng)域

量子自旋磁力儀通過精確捕捉地球磁場的變化，獲得地磁異常信息，可用于石油工業(yè)的定向鉆井、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、礦產(chǎn)資源勘探等方向。