重磅突破 | 陈景标教授团队国际首创“量子频率角度仪“ 开启精密测角新时代

      2025年3月24日，北京大学电子学院陈景标教授团队在APS出版社旗下的国际学术期刊《Physical Review A》上，发表了角度精密测量研究成果：“Ultrahigh-resolution angle sensing based on a laser-frequency measurement”。陈景标教授团队研制了一种创新的“量子频率角度仪”，将角度测量直接转换为频率测量，追溯到最精确的量子频率标准，建立起角度测量—量子频率标准—“米”和“秒”定义的溯源链。该方案作为一种创新型突破技术，在进一步满足精密制造、航空航天和前沿科学探索等领域的高精密微小角度测量需求方面具有重要意义。

图1 文章截图

团队提出了一种基于激光频率测量的超高分辨率角度测量新方法，该系统利用激光频率对腔长和选频器件入射角变化的超高灵敏度，即使是微小的角度旋转也会引起激光频率的大范围连续无跳模调谐。理论分析表明，该方法的分辨率优于10⁻⁴角秒（10⁻⁸度），相比现有技术水平至少提升一个数量级。这种从角度到频率转换的全新测量方法具备高度可行性，不仅展现出卓越的测量精度，更为不同科学和工程领域的高精度应用开辟了崭新路径。

图2 技术原理及原型设计

这项研究工作由北京大学电子学院陈景标教授、潘多副研究员和南京邮电大学通信与信息工程学院青年教师常鹏媛合作完成。论文第一作者为常鹏媛，共同研究人员还包括南京邮电大学硕士生钟浩然和郭鹏飞，本科生凌旭枫和黄欣荣。这项研究得到了“量子科学与技术创新”重大项目、江苏省自然科学基金、江苏省“双创博士”项目、北京市科技新星计划、光子传输与通信全国重点实验室开放课题以及温州重大科技创新重点项目的支持。  

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