磁力计在空间和时间的特定点去测量磁场的方向、强度或相对变化。在许多研究领域中，磁力计可以帮助医生通过医学成像观察大脑，或帮助考古学家能在不挖掘地面的情况下寻找地下宝藏。

人们有一些非常感兴趣的磁场，例如大脑产生的磁场，它非常弱，要比地球磁场弱十亿倍，因此需要极其灵敏的磁力计来检测这些弱磁场。科学家为此目的发明了许多奇异的技术，其中包括超导装置和用激光探测的原子蒸气，甚至将某些含有杂质的钻石也被用来作为磁传感器。然而，到目前为止，所有这些技术的灵敏度都停滞在大致相同的水平，这意味着一些磁信号因为太微弱而无法被检测到。

物理学用一个被称为每带宽能量分辨率(简称“ER”)的量来描述这个限制，它是一个结合了空间分辨率、测量持续时间和感测区域大小的数字。大约在1980年，超导磁传感器达到了ER=ħ的水平，从那时起，没有传感器能够做得更好(ħ发音为“h bar”，是基本的普朗克常数，也被称为作用量子)。

在PNAS上发表的一项研究中，由ICREA研究所Morgan Mitchell教授领导的ICFO研究人员Silvana Palacios、Pau Gómez、Simon Coop和Chiara Mazzinghi与阿尔托大学的Roberto Zamora合作研发了一种新型磁力计，该磁力计首次实现了每带宽能量分辨率的量远远超出此限制。

在这项研究中，该团队使用单域玻色-爱因斯坦凝聚体来制造了这种奇特的传感器。这种冷凝物由铷原子组成，在近乎完美的真空中通过蒸发冷却技术冷却到了纳米开尔文温度，并使用光阱来抵抗重力。在这种超冷温度下，原子会形成一种磁性超流体，它以与普通指南针相同的方式响应磁场变化，但可以以零摩擦或粘度重新定向。

正因为如此，一个真正微小的磁场也可以导致冷凝物重新定向，从而使微小的磁场可以被检测到。研究人员表明，他们的玻色-爱因斯坦凝聚凝聚态磁力计每带宽的能量分辨率为ER=0.075ħ，比以前的任何技术都要好17倍。

有了这些结果，该团队确认他们的传感器能​​够检测到以前无法检测到的磁场。这种灵敏度可以通过更好的读出技术或通过使用由其他原子制成的玻色-爱因斯坦凝聚体来进一步提高。这种玻色-爱因斯坦凝聚磁力计可直接用于研究材料的物理性质和寻找宇宙的暗物质。

最重要的是，这一发现表明ħ不是一个不可逾越的极限，这为其他极其敏感的磁力计的更多应用打开了大门。这一突破对于神经科学和生物医学来说很有趣，在这些领域中，检测到极弱、短暂和局部的磁场可以让研究大脑功能的新方面成为可能。（编译:Qtech）