Operating a non-Hermitian atomic magnetometer with programmable digital electronics

doi:10.1038/s41467-026-72864-0

Operating a non-Hermitian atomic magnetometer with programmable digital electronics

2026-05-07

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DOI：10.1038/s41467-026-72864-0

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非厄米系统中的奇异点（EPs）因其提高灵敏度的潜力而备受关注。然而，在大多数物理系统中，奇异点难以生成和精确控制，因为它们对环境扰动极为敏感。我们提出了一种独特的非厄米系统，通过将数字电子技术与物理传感器相结合形成。数字电子技术的可编程性使得奇异点能够被轻松、灵活地创建、操控和应用。更有趣的是，我们系统的模块化设计便于与各种物理传感器耦合，使其响应从线性响应提升至奇异点增强的次线性响应。通过将数字电子技术与原子磁力计耦合，我们实现了对弱磁场测量的4.27倍灵敏度提升。我们的工作在原子物理、电子学和非常规器件三大活跃领域的交叉点开辟了一个新的前沿。我们方法的可编程性、可扩展性和实用性有望进一步提升非常规领域的普遍性、复杂性和智能化。尽管已有若干实验研究，但基于非常规奇异点的传感平台实现仍具挑战性。在此，作者在非常规原子磁力计中引入了可编程数字电子单元设计，克服了技术限制并展示了增强的传感性能。

Keyword:

non-Hermitian systems

exceptional points

atomic magnetometer

digital electronics

sensing enhancement

Operating a non-Hermitian atomic magnetometer with programmable digital electronics

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