精密測量是前沿科學研究和高新技術(shù)的關(guān)鍵。提高測量靈敏度能極大促進科學與技術(shù)的發(fā)展。傳統(tǒng)厄米傳感器的響應是信號的線性函數(shù)，描述其動力學的哈密爾頓量在規(guī)范變換消除共同耗散后滿足轉(zhuǎn)置共軛對稱。開放耦合系統(tǒng)的動力學跟厄米系統(tǒng)有本質(zhì)不同。如果子系統(tǒng)的耗散或者增益不相同，其哈密爾頓量即使通過規(guī)范變換后也不再滿足轉(zhuǎn)置共軛。這種系統(tǒng)表現(xiàn)出奇特的非厄米動力學特性，是近幾十年凝聚態(tài)、拓撲、光學和測量領(lǐng)域的共同前沿。這種系統(tǒng)一般可以通過引入增益即放大來補償耗散。當耦合達到特定強度即處于奇異點時，系統(tǒng)會發(fā)生宇稱——時間對稱性自發(fā)破缺和自發(fā)相變，系統(tǒng)的本征態(tài)會變得相同，本征值也會相等，即系統(tǒng)變成簡并狀態(tài)?；诜嵌蛎孜锢碓O(shè)計的傳感器在奇異點附近的響應是小信號的開根號函數(shù)，相比厄米傳感器響應能有量級提升，有潛力突破傳統(tǒng)厄米傳感技術(shù)的瓶頸而實現(xiàn)靈敏度指數(shù)提高，為基礎(chǔ)科學研究和測量技術(shù)提供一種新傳感范式。

近日，南京大學夏可宇教授、陸延青教授團隊與湖南師范大學景輝教授、中國科學院物理研究所劉伍明研究員及新加坡國立大學仇成偉教授團隊合作，提出并實驗實現(xiàn)了一種非厄米磁場傳感技術(shù)。通過在由兩個光學凹面鏡構(gòu)成的光學腔內(nèi)插入磁光材料和液晶“軟光子”材料，團隊構(gòu)筑了一種只有耗散沒有增益的非厄米磁光系統(tǒng)，成功演示了非厄米磁光效應，實驗證實了非厄米傳感原理相對厄米傳感技術(shù)在響應和測量靈敏度方面的巨大優(yōu)越性。

該成果發(fā)表在Nature Photonics上，題為“Observation of loss-enhanced magneto-optical effect”。本工作的完成單位為南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院、南京大學固體微結(jié)構(gòu)物理國家重點實驗室、合肥國家實驗室、湖南師范大學低維量子結(jié)構(gòu)與調(diào)控教育部重點實驗室，國防科技大學量子科學與技術(shù)研究所，新加坡國立大學電氣與計算機工程系，中國科學院物理研究所北京凝聚態(tài)物理國家實驗室，南京大學物理學院。南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院副研究院阮亞平、博士后唐江山、新加坡國立大學電氣與計算機工程系博士后李志鵬為論文共同第一作者，通訊作者為南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院夏可宇教授、陸延青教授、湖南師范大學低維量子結(jié)構(gòu)與調(diào)控教育部重點實驗室景輝教授，中國科學院物理研究所北京凝聚態(tài)物理國家實驗室劉伍明研究員、新加坡國立大學電氣與計算機工程系仇成偉教授。南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院吳浩東、周文鵬、肖隆奇、葛士軍，新加坡國立大學電氣與計算機工程系陳劍峰，南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院胡偉教授，南京大學物理學院張涵副教授為本工作做出了重要貢獻。