基于动态解耦的室温超高灵敏度质谱仪

我们提出了一种基于耦合量子比特 - 振荡器系统的超高灵敏度质谱仪。在量子比特（qubit）的动态解耦控制下，量子比特的相干性在时域中呈现出梳状结构。这种时间梳结构使得能够对振荡器频率进行高精度测量，从而可用作超高灵敏度质谱仪。令人惊讶的是，在理想情况下，所提议质谱仪的灵敏度随温度 $T$ 按 $T^{-1/2}$ 缩放，即在更高温度下性能更佳。而在考虑量子比特和振荡器衰变后，我们表明最佳灵敏度与环境温度 $T$ 无关。利用现有的固态自旋量子比特技术和高质量光机械系统，我们的方案有望在室温下实现超高灵敏度质谱仪。