近日，东南大学MEMS教育部重点实验室黄庆安教授、董蕾副教授课题组在国际著名学术期刊《自然通讯》（Nature Communications）上发表了题为“Inductor-capacitor passive wireless sensors using nonlinear parity-time symmetric configurations（基于非线性宇称-时间对称的电感电容无源无线传感器）”的研究论文，该论文是团队将宇称-时间对称性原理用于无线传感器研制的最新成果。
近年来，源于量子力学的宇称-时间（PT）对称性概念被应用于光学、声学以及电子学等领域。本论文首次提出并实验验证了二阶耦合的非线性宇称-时间（PT）对称系统能够实现频率与微扰强度的立方根关系。系统将在受到微扰后的几个周期内重新达到稳态振荡，饱和增益消除了特征频率的虚部，从而显著提高了传感器分辨率。
该论文基于PT对称的LC无线柔性温度传感平台，可以实现超高灵敏度与0.027℃的温度分辨率，其微扰范围内的优值（FOM）高于88 dB。与此同时，微扰并不会导致频谱的展宽与噪声的增强，距离中心频率1 kHz处的相位噪声均低于-75 dBc/Hz。该研究还解决了关于PT对称奇异点（EP）传感方案有效性的争论，并为高精度的传感器提供了新的设计方案。
东南大学集成电路学院博士研究生陈冬岩为论文第一作者，东南大学集成电路学院黄庆安教授和电子科学与工程学院董蕾副教授为论文共同通讯作者，东南大学为唯一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金面上项目（62274030）和国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目（61727812）的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-024-53655-x
