具有 ${\bf 10^{-28}}$-牛顿稳定性的二维力量子精密测量

矢量力的高精度传感在基础研究与技术应用（如真空涨落检验 \cite{casimir09rmp} 与纳米结构表面粗糙度探测 \cite{RevModPhys.89.035002}）方面具有广泛影响。近年来，随着量子技术的快速发展，交变电磁力传感取得诸多进展——基于原子传感器的检测灵敏度已实现数量级提升 \cite{Schreppler1486,Shaniv2017,Gilmore673}，而静态{电磁}力的精密测量远远落后，其相应的长期稳定性鲜有展示。此处，基于光晶格囚禁的量子原子物质波，我们通过在对数空间成像相干波力学来精密测量静态{电磁}力。我们实现了 $2.30(8)\times 10^{-26}$ N/$\sqrt{\rm \bf Hz}$ 的业界领先测量灵敏度。在力的两个空间分量上观测到 $10^{-28}$ N 量级的长期稳定性，这允许在毫米距离探测原子范德瓦尔斯力 \cite{NatureNanoScanning}。作为进一步的说明性应用，我们利用原子传感器标定实验中施加的交变电磁力的控制精度。我们方法的未来发展有望提供前所未有的基于原子的量子力传感技术。