用自旋“冻住”时间，提升磁场测量精度

理解并调控量子多体系统的非平衡动力学，是现代物理学的根本挑战之一，对发展量子技术具有重要意义。通常，没有守恒量的周期性驱动系统会迅速热化，变成毫无特征的‘无限温度’态，完全抹去初始状态的记忆。但某些特殊机制可打破这一规律，例如可积性、多体局域化、量子多体疤痕和希尔伯特空间碎片化等。本文首次在实验上观测到另一种热化失效机制——‘动力学冻结’：研究人员利用约一万个相互作用的金刚石氮空位（NV）自旋构成的集合体，通过精确调节驱动微波的频率和失谐量，成功使自旋磁化强度长时间保持稳定，并出现清晰、相干的微小振荡行为；这种异常稳定的动力学持续时间，超过由自旋间相互作用决定的常规相干时间（T₂）一个数量级以上。基于这一新发现，团队进一步发展出‘动力学冻结增强型’交流磁力计：它能将最优探测时间大幅延展至远超T₂的尺度，在相同条件下，其磁场探测灵敏度比传统动力学解耦方法高出2.7倍。本成果不仅首次清晰实验证实了‘动力学冻结’这一奇特物理机制——即通过涌现的守恒律来抵抗热化，还提供了一种普适性强、鲁棒性高的量子操控新方法，有望广泛应用于量子精密测量及其他前沿领域。